JPS62501671A - identification system - Google Patents
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- JPS62501671A JPS62501671A JP61501081A JP50108186A JPS62501671A JP S62501671 A JPS62501671 A JP S62501671A JP 61501081 A JP61501081 A JP 61501081A JP 50108186 A JP50108186 A JP 50108186A JP S62501671 A JPS62501671 A JP S62501671A
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 識別システム 関連出願に対する引照 本願は1985年1月11日に出願した同時係属出願第067690.849号 の一部継続出願である。[Detailed description of the invention] identification system References to related applications This application is co-pending application No. 067690.849 filed on January 11, 1985. This is a partial continuation application.
背景技術 本発明は近接給電兼符号化携帯ユニットと、固定設備を有している対応する附勢 兼間合せ装置とから成る識別システムに関するものである。携帯ユニットはタグ またはカード状のものとすることができ、これを便宜上ここではタグと称する。Background technology The present invention provides a proximity feeding and coding portable unit and a corresponding auxiliary power supply having fixed equipment. The present invention relates to an identification system comprising a double-timing device. Mobile unit is tagged Alternatively, it can be in the form of a card, which is referred to herein as a tag for convenience.
しかし、携帯ユニットはバッジ、時計、指輪または品物に組込むこともできる。However, the mobile unit can also be incorporated into a badge, watch, ring or article.
従って、本発明は固定設備がエネルギーを送出して通常人が携帯する応答装置を 作動させ、かつそのようにして附勢した装置が受信機によって受信される符号化 信号を送出し、ついでその受信機があるシステムを作動させて、このシステムが 例えば制御個所にアクセスしたり、人の進路を追ったり、または同根な目的を果 す作用をするシステムに関するものである。Accordingly, the present invention allows fixed equipment to transmit energy to a response device typically carried by a person. the encoding received by the receiver of the device activated and so energized; It sends out a signal, then activates a system with a receiver, and this system For example, to access a control point, follow a person's path, or fulfill a similar purpose. It is concerned with systems that perform actions.
1積昭62−501671 (3) 上述したタイプの既知のシステムでは、電力を磁気給金手段によって与え、符号 化情報を同じ通路を経て戻している。提案されている代表的な符号化方法には、 基本周波数の調波な導入して符号化タグ受信ルーれらの方法は極めて大きな電力 信号と非常に弱い情報信号との間の直流または調波間係のために実際上困難であ ることを確めた。1 Sekisho 62-501671 (3) In known systems of the type described above, power is provided by magnetic feeding means and the sign information is returned via the same path. Typical proposed encoding methods include: These methods use extremely high power This is difficult in practice due to the direct current or harmonic relationship between the signal and the very weak information signal. I confirmed that.
本発明の目的は、タグに電力を伝送するのに用いる干−ドとは全く異なるモード でタグから符号化情報を伝送することによって従来の識別システムの制約−を克 服することにある。本発明の好適例によれば、電力を磁界結合を経てタグに伝送 し、また符号化情報を電界結合を経て固定受信機に逆に伝送する。電力を伝送す る信号および戻し符号化信号に対して異なる結合モードを備えることは、このタ イプの従来のシステムに較べてコストの低下および信頼性の向上の面で一層実用 的であると云う利点がある。The purpose of the present invention is to use a mode completely different from that used to transmit power to the tag. overcomes the limitations of traditional identification systems by transmitting encoded information from tags. It's about getting dressed. According to a preferred embodiment of the invention, power is transmitted to the tag via magnetic coupling. and transmits the encoded information back to the fixed receiver via electric field coupling. transmits power Having different combining modes for the decoded and back-encoded signals is useful for this type of signal. More practical in terms of lower cost and improved reliability than conventional systems It has the advantage of being a target.
本発明の好適例によればさらに、電力を伝送するのに用いる周波数の数分の1の 調波で固定受信機iよびタグ送信機を作動させることによって伝送信号と受信信 号との間を発塵1させる。According to a preferred embodiment of the invention, it is further possible to reduce the frequency by a fraction of the frequency used to transmit power. By operating the fixed receiver and the tag transmitter with harmonics, the transmitted and received signals are Generate 1 dust between the
本発明の種々の追加の特徴および利点は用途に応じて発揮され得る。Various additional features and advantages of the invention may be exhibited depending on the application.
図面の簡単な説明 第1図は本発明の一実施例に基づく識別システムのブロック回路図であり、図面 の左側の部分は固定設備の部分であり、また図面の右側の部分は人が携えるカー ドまたはタグの如き携帯ユニットにおけるものとする。Brief description of the drawing FIG. 1 is a block circuit diagram of an identification system according to an embodiment of the present invention; The left side of the drawing is for fixed equipment, and the right side of the drawing is for cars carried by people. in a portable unit such as a card or tag.
第2図はシステムのユーザが携えるタグの拡大平面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view of a tag carried by a user of the system.
第3図は箔のファラデーシールド内に包囲した電力伝送アンテナを同心的な静電 受信アンテナと一緒に具えている固定設備用の二重アンテナの平面図である。Figure 3 shows a power transfer antenna enclosed within a foil Faraday shield with concentric electrostatic 1 is a plan view of a double antenna for fixed installations with a receiving antenna; FIG.
第4図は第3図の4−4線上での拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line 4--4 in FIG.
第5図は第1図に示したタグの変形例を示すブロック回路図である。FIG. 5 is a block circuit diagram showing a modification of the tag shown in FIG. 1.
第6a図および第6b図は第1図に示したタグの他の変形例を示すブロック回路 図である。6a and 6b are block circuits showing other modifications of the tag shown in FIG. 1. It is a diagram.
第7図は本発明による識別システムの他の実施例のブロック回路図である。FIG. 7 is a block circuit diagram of another embodiment of the identification system according to the invention.
第8図は本発明による識別システムのさらに他の実施例のブロック回路図である 。FIG. 8 is a block circuit diagram of yet another embodiment of the identification system according to the present invention. .
第9図は本発明による識別システムのなおさらに他の実施例のブロック回路図で ある。FIG. 9 is a block circuit diagram of still another embodiment of the identification system according to the present invention. be.
発明を実施するための最良の形態 図面を参照するに、第1図には本発明を具体化するシステムを示しである。この 図の5にて総称する固定設備は都合のよい壁または窓7に取付ける。図示の構成 要素の内の9にて総称する残部は、人が携えるカードまたはタグ内に収納させる 。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Referring to the drawings, FIG. 1 depicts a system embodying the present invention. this Fixtures, generally designated 5 in the Figure, are mounted to any convenient wall or window 7. Configuration shown The rest of the elements collectively referred to in 9 shall be stored in a card or tag carried by a person. .
電源は400にllzの如き好都合な周波数にて電力を供給する発振器11をも って構成する。これをコンデンサ15によって共振周波数に同調するコイルアン テナ13に接続する。コイル13は強い磁界を発生し、かつこのコイルには後に 詳細に説明するように、ファラデーシールドを設けて、タグ受信機への容量的ま たは静電的結合をなくすのが好適である。The power supply also includes an oscillator 11 powering the 400 at a convenient frequency such as llz. This is what I compose. This is connected to a coil amplifier tuned to the resonant frequency by a capacitor 15. Connect to antenna 13. Coil 13 generates a strong magnetic field, and this coil As described in detail, a Faraday shield is provided to provide capacitive protection to the tag receiver. It is preferable to eliminate electrostatic bonding or electrostatic bonding.
タグ9はコイル17およびコンデンサ19を具えており、これらはコイル13と 共振してタグ回路用の供給電力並びに周波数が50のクロック信号を発生するL C同調回路を形成する。コイル17およびコンデンサ19の両端間に接続する全 波整流器21およびフィルタコンデンサ23は、タグの符号化送信回路用の電力 をライン25およヒ27ヲ経て供給するが、それら回路への結線は図面の簡略化 のために図示してない。クロック信号をライン29を経て8周カウンタ31に供 給して、ライン33に周波数がfO/2のn、F、信号を発生させると共に、僅 か2木のラインだけを35および37にて示しである複数本のメモリ選択ライン にアドレス信号を発生させてプログラマブル読取専用メモリ39を作動させ、こ のメモリによりライン41に複数個の符号化パルスを発生させる。ライン33お よび41はANDゲート43に通じており、このANDゲートは静電アンテナ4 7に供給する出力パルスをライン45に発生する。ライン41における符号化パ ルスの速度はライン33における周波数かfO/2の信号よりも遥かに低くする 。ANDゲート43の作用はライン33におCジる信号をライン41における符 号化したパルス列で方形波変調することにある。The tag 9 includes a coil 17 and a capacitor 19, which are connected to the coil 13. L that resonates to generate power supply for the tag circuit and a clock signal with a frequency of 50 Forms a C tuned circuit. All wires connected across coil 17 and capacitor 19 A wave rectifier 21 and a filter capacitor 23 provide power for the tag's encoding and transmitting circuit. is supplied via lines 25 and 27, but the connections to these circuits are simplified in the drawing. Not shown for. A clock signal is provided to an eight-round counter 31 via line 29. to generate an n, F signal on line 33 with a frequency of fO/2, and a slight Multiple memory selection lines with only two tree lines shown at 35 and 37 generates an address signal to activate the programmable read-only memory 39; generates a plurality of coded pulses on line 41. Line 33 and 41 lead to an AND gate 43, which connects the electrostatic antenna 4. 7 generates an output pulse on line 45. Encoding pattern in line 41 The velocity of the russ should be much lower than the frequency or fO/2 signal on line 33. . The action of AND gate 43 changes the signal on line 33 to the sign on line 41. The purpose of this method is to perform square wave modulation using a coded pulse train.
静電アンテナ47からのパルスは固定設備における金属板の受信アンテナ49に よって受信され、コイル51とコンデンサ53とによって同調されてから、増幅 器55に送給され、かつRC振幅検波器兼フィルタ57によって検波されると共 に当業者に周知の方法で確証するためにデコーダ59に送給される。正しい信号 が与えられたものとすれば、この場合には作動装fa61がトリガされる。作動 装置61は、安全な個所に1人だけ通す保護装置またはバッジ等を携えている人 の位置を記録する装置の如各多種形態のものとすることができる。The pulses from the electrostatic antenna 47 are sent to a metal plate receiving antenna 49 in a fixed installation. Therefore, it is received, tuned by the coil 51 and the capacitor 53, and then amplified. The signal is sent to the detector 55 and detected by the RC amplitude detector/filter 57. is sent to a decoder 59 for verification in a manner well known to those skilled in the art. correct signal is given, in this case the actuating device fa61 is triggered. operation The device 61 is a protective device that allows only one person to pass through a secure area, or a person carrying a badge, etc. There can be many different types of devices for recording the location of the .
第2図は使用し得る代表的なタグ7.62を示す。タグ62は裏部材63を具え ており、この裏部材は第1図のコイル17に相当する扁平なワイヤ・コイル65 と、第1図のアンテナ47に相当する扁平な静電アンテナ67とを支持する。タ グ67はプログラマブル読取専用メモリ(PrlOM)[i8も具えており、こ のメモリは電気的に結線したり・断糸泉したりすることによってプログラムする ことができる。第1図に参照数字9にて示した点線内に示す2つのアンテナとp n o M以外の他の回路はデツプ69内に組込む。タグ全体の寸法は大約1 ″×1.4″またはそれ以下とする。なお、第2図のアンテナ65および67は 同一平面で、しかも同心的に位置させる。Figure 2 shows typical tags 7.62 that may be used. The tag 62 includes a backing member 63. This backing member has a flat wire coil 65 corresponding to the coil 17 in FIG. and a flat electrostatic antenna 67 corresponding to the antenna 47 in FIG. Ta The programmable read-only memory (PrlOM) [i8 is also included; The memory is programmed by electrically connecting or disconnecting the wires. be able to. The two antennas and p The other circuits other than n o M are incorporated into the depth 69. The entire tag measures approx. ``×1.4'' or less. Note that the antennas 65 and 67 in FIG. Place them on the same plane and concentrically.
第3図には第1図に5にて示した固定設備の一部分を形成する2つのアンテナ1 3および49を示しである。FIG. 3 shows two antennas 1 forming part of the fixed installation indicated at 5 in FIG. 3 and 49 are shown.
ここでは第1図のコイル13に相当する送信アンテナ71を、基板76に取付け たファラデーシールド75内に包囲される多数の巻ぎ線73をもって構成する。Here, a transmitting antenna 71 corresponding to the coil 13 in FIG. 1 is attached to a board 76. It consists of a large number of windings 73 enclosed within a Faraday shield 75.
ファラデーシールド75は横断ギャップを付けてコイルのまわりを包んだ4tな るアルミニウム箔とするか、または他の非磁性金属とする。斯かるギャップが磁 束を逃がすことは勿論であるが、静電結合は防止する。静電アンテナ77はスロ ット81付きの金属板79(第4図参照)をもって構成し、スロット81は金属 板の折り返しが短くならないようにする。ここでも送信および受信アンテナは同 一平面で、しかも同軸的にする。Faraday shield 75 is a 4t piece wrapped around the coil with a transverse gap. aluminum foil or other non-magnetic metal. Such a gap is magnetic It not only allows the bundle to escape, but also prevents capacitive coupling. The electrostatic antenna 77 is a slot The slot 81 is made of a metal plate 79 (see FIG. 4) with a slot 81. Make sure that the folds of the board are not too short. Again, the transmitting and receiving antennas are the same. It should be on one plane and coaxial.
なお、第1図のアンテナ対13.49および17.47は同一平面に位置させる も、これらのアンテナ対は並置構造とする。6対の2つのアンテナをおおよそ同 一平面に位置させることは重要なことである。2つのアンテナを同軸的に位置さ せたり、またはそれらを正確に同一平面に位置させることは必ずしも必要なこと ではない。Note that antenna pairs 13.49 and 17.47 in Figure 1 are located on the same plane. Also, these antenna pairs have a juxtaposed structure. The two antennas of 6 pairs are roughly the same. It is important to locate it in one plane. Position the two antennas coaxially It is not always necessary to place them exactly in the same plane. isn't it.
第5図はタグ(第1図に9にて示した)に含まれる回路の変形例を示し、ここで はライン33からRF(3号を用いる代りに、別の局部自走発振器85を用いて 周波数f1の搬送波信号を発生させ、この信号を読取専用メモリ39からのライ ン41におけるデータによ)て変調させる0周波数flは周波数fOよりも少な くとも1桁たり高くするのが好適である。静電アンテナ47に供給される変調搬 送波信号の周波数を高めることによって、電界を経て伝送される信号電力が高く なり、しかもこの信号が大距離にわたり有効となる。このことは特に、磁界を経 て伝送される信号が低電力でタグに達して、符号化+?r fFJを伝送するた めには不十分な大きさの作動電圧VCCL/か発生しないような変調1だけタグ が固定設備から離間される用途にとって有効である。タグと固定設備との間の距 離が大きくなり、従って作動電圧Vccが低下すると、静電アンテナ47に達す る変調搬送波の電圧の大きさは、伝送された信号中に含まれる電力が固定設備の 受信端に有効信号を発生させるのに不十分となるようなレベルにまで低下してし まう。搬送波信・号の電圧し゛ベルの低下は第5図に示すような局部発振器を用 いて搬送波の周波数を高めることによって多少克服することができる。Figure 5 shows a modification of the circuit included in the tag (indicated by 9 in Figure 1), where is from line 33 to RF (instead of using No. 3, another local free-running oscillator 85 is used) A carrier wave signal of frequency f1 is generated and this signal is read from the read-only memory 39. The 0 frequency fl modulated by the data at the channel 41 is less than the frequency fO. It is preferable to increase the value by at least one order of magnitude. The modulated carrier supplied to the electrostatic antenna 47 By increasing the frequency of the transmitted signal, the signal power transmitted through the electric field is increased. Moreover, this signal is valid over a long distance. This is especially true when passing through a magnetic field. The signal transmitted by To transmit r fFJ If only the modulation 1 tag does not generate an operating voltage VCCL/of an insufficient magnitude for the This is useful for applications where the equipment is separated from fixed equipment. Distance between tag and fixed equipment As the distance increases and the operating voltage Vcc decreases, the electrostatic antenna 47 is reached. The magnitude of the modulated carrier voltage is determined by the amount of power contained in the transmitted signal in the fixed equipment. has fallen to such a level that it is insufficient to produce a useful signal at the receiving end. Mau. To reduce the voltage level of the carrier wave signal, use a local oscillator as shown in Figure 5. This can be somewhat overcome by increasing the frequency of the carrier wave.
第6a図は第1図のタグにおける回路の他の変形例であり、この例は作動電圧V ccの低下問題に対して他の解決策を提供するものである。第6a図では、コイ ル87およびコンデンサ88をANDゲート43と大地との間に直列に接続して 、これら2つの部品間の接続点を静電アンテナ47に接続する。コイル87およ びコンデンサ88のインダクタンスおよびキャパシタンスは、それぞれ周波数f O/2に同調すると共にQを呈し、本来はライン45における電圧パルスの大き さを高める電圧逓倍器を構成するLC回路を形成すべく選定する。静電アンテナ 47に達するパルス電圧を高めることによって、電界を経て伝送される信号の電 力が増大すると共に、タグと固定設備との間の距l2iltの増加によって生ず る作動電圧Vccの低下が償われる。FIG. 6a is another variation of the circuit in the tag of FIG. 1, in which the operating voltage V It provides another solution to the problem of cc reduction. In Figure 6a, carp 87 and a capacitor 88 are connected in series between the AND gate 43 and the ground. , connect the connection point between these two parts to an electrostatic antenna 47. Coil 87 and The inductance and capacitance of the capacitor 88 and the frequency f It is tuned to O/2 and exhibits a Q, which is originally the magnitude of the voltage pulse on line 45. A voltage multiplier is selected to form an LC circuit that increases the voltage. electrostatic antenna By increasing the pulse voltage to reach 47, the voltage of the signal transmitted through the electric field is increased. As the force increases, the distance l2ilt between the tag and the fixed equipment increases. This compensates for the reduction in operating voltage Vcc.
コイル87とコンデンサ88とから成る同調LC回路の代りとして、第6b図に 示ずようなタップ90を有しているコイル89から成る自動変成器を用いて、ラ イン45におりる変調搬送波の電圧を同様に高めることかできる。As an alternative to the tuned LC circuit consisting of a coil 87 and a capacitor 88, the circuit shown in FIG. Using an automatic transformer consisting of a coil 89 having taps 90 as shown, The voltage of the modulated carrier going to input 45 can be similarly increased.
この場合にはライン45における変調搬送波をタップ90に供給する。コイル8 9の一端は接地し、他端は静電アンテナ47に接続する。信号がタップ90を経 て大地に流れる際に変成器作用によってコイル89の残りの部分に電圧が話起さ れる。この電圧が供給電圧に加わるために、アンテナ47にはさらに高い電圧信 号が供給されることになる。In this case, the modulated carrier on line 45 is applied to tap 90. coil 8 One end of the antenna 9 is grounded, and the other end is connected to the electrostatic antenna 47. Signal passes through tap 90 When the voltage flows to ground, a voltage is generated in the remaining part of the coil 89 due to transformer action. It will be done. Because this voltage is added to the supply voltage, antenna 47 receives a higher voltage signal. The number will be supplied.
第7図は本発明の他の実施例を示し、この例の読取専用メモリは電気式書換え可 能であり、しかも読取専用メモリに含まれるデータは固定設備とタグとの間の磁 界結合を経て伝送される信号によってプログラムすることができる。さらに、第 7図の例によれば、電界を経てタグによって伝送される信号が、第1図の回路の 場合のような振幅変調(AM)とは対照的に位相変調(PM)される。第7図の 構成部品で第1図の構成部品に対応するものには第1図に用いたと同じ参照番号 を付して示しである。FIG. 7 shows another embodiment of the invention, in which the read-only memory is electrically rewritable. data contained in read-only memory can be transferred from the magnetic field between the fixed equipment and the tag. can be programmed by a signal transmitted via a field coupling. In addition, the According to the example in Figure 7, the signal transmitted by the tag through the electric field is It is phase modulated (PM) as opposed to amplitude modulated (AM) as in the case. Figure 7 Components corresponding to those in Figure 1 have the same reference numbers as in Figure 1. It is shown with .
第7図に示した励起発振器11はインダクタ13とコンデンサ15とから成る直 列共振回路に接続する。インダクタ13は、タグを作動させるのに所望な距離内 でかなりの磁界を発生するような大きさのループ状に巻回する。コンデンサ15 の容量値は回路が発振器11の周波数fOに共振するように選定する。The excitation oscillator 11 shown in FIG. Connect to column resonant circuit. The inductor 13 is within the desired distance to activate the tag. It is wound in a loop large enough to generate a significant magnetic field. capacitor 15 The capacitance value is selected so that the circuit resonates at the frequency fO of the oscillator 11.
タグ9ではインダクタ17をコンデンサ19に並列に接続する。コンデンサ17 の容量値は発振器11の周波数f。In the tag 9, an inductor 17 is connected in parallel to a capacitor 19. capacitor 17 The capacitance value is the frequency f of the oscillator 11.
にて共振回路を形成すべく選定する。インダクタ17もブリッジ整流器21に接 続する。このブリッジ整流器の出力をフィルタコンデンサ23に接続し、このコ ンデンサの一端をタグ回路の接地点25に接続し、他端をタグ回路のVcc電源 27に接続する。to form a resonant circuit. Inductor 17 is also connected to bridge rectifier 21. Continue. The output of this bridge rectifier is connected to the filter capacitor 23, and this Connect one end of the capacitor to the ground point 25 of the tag circuit, and connect the other end to the Vcc power supply of the tag circuit. Connect to 27.
コンデンサ19とインダクタ17とから成るLC同調回路からの電圧信号は分周 カウンタ31の入力端子29にも接続する。このカウンタ31の1/2分周段の 出力端子を排他的ORゲート91の入力端子に接続して、この排他的ORゲート 91が斯かる入力端子にて周波数がfO/2の信号を受信するようにする。カウ ンタ31のっぎの段の出力35〜37は電気式書換え可能読取専用メモリ(Eへ ROM) 93のアドレス選択ラインに接続する。分周カウンタ31の分周比は 、出力35〜37の状態が入力ライン29におけるクロック信号に対して比較的 ゆっくり変化し、代表的にはlロクロツクサイクル毎に・1度状態が変化するよ うな値とする。EAnOM93からのライン41におけるデータ出力信号は排他 的ORゲート91の第2入力端子に接続する。排他的ORゲート91のライン4 5における出力は静電アンテナ47に接続する。The voltage signal from the LC tuned circuit consisting of capacitor 19 and inductor 17 is frequency-divided. It is also connected to the input terminal 29 of the counter 31. The 1/2 frequency division stage of this counter 31 The output terminal is connected to the input terminal of exclusive OR gate 91, and this exclusive OR gate 91 receives at its input terminal a signal having a frequency of fO/2. cow Outputs 35 to 37 of the second stage of the printer 31 are electrically rewritable read-only memories (to E). ROM) Connect to the address selection line of 93. The frequency division ratio of the frequency division counter 31 is , the states of outputs 35-37 are relative to the clock signal on input line 29. It changes slowly, typically changing state once every 1 clock cycle. value. The data output signal on line 41 from EAnOM93 is exclusive. It is connected to the second input terminal of the logical OR gate 91. Line 4 of exclusive OR gate 91 The output at 5 connects to an electrostatic antenna 47.
コンデンサ19とインダクタ17とから成るLC同調回路からの信号はプログラ ミング符号検出器107の入力端子にも供給する。このプログラミング符号検出 器107のデータ出力ライン109はEへROM93のプログラミングデータ入 力端子に接続する。プログラミング符号検出器107の第2出力端子121はE AflOM93のプログラム・イネーブル入力端子に接続する。プログラミング 符号検出器107の第3出力端子は分周カウンタ31のカウント・リセット入力 端子に接続する。The signal from the LC tuned circuit consisting of capacitor 19 and inductor 17 is programmed. It is also supplied to the input terminal of the timing code detector 107. This programming code detection Data output line 109 of device 107 inputs programming data of ROM 93 to E. Connect to the power terminal. The second output terminal 121 of the programming code detector 107 is E Connect to the program enable input terminal of AflOM93. programming The third output terminal of the sign detector 107 is the count/reset input of the frequency division counter 31. Connect to the terminal.
第1図の回路と同様に、固定設備では受信アンテナ49をコンデンサ53とイン ダクタ51とから成る並列共振同調兼フィルタ回路に接続する。これら2つの構 成部品の値は、これらの部品が静電アンテナ47からの予想されるぞ8号周波数 で共振回路を形成すべく選定する。Similar to the circuit shown in Figure 1, in fixed installations the receiving antenna 49 is connected to the capacitor 53. It is connected to a parallel resonant tuning and filter circuit consisting of a conductor 51. These two structures The values of these components are as follows: to form a resonant circuit.
アンテナ49からの信号は増幅器55の入力端子にも供給する。増幅器55の出 力端子は位相検波器95の一方の入力端子に通じる信号ライン131に接続する 。発振器11から得られる周波数50の基準信号をライン133を経て172分 周周期97に供給する。分周器97の出力端子はライン132を経て位相検波器 95の基準入力端子に接続する0位相検波器95の出力端子はデコーダ59の入 力端子に接続し、ついでこのデコーダの出力端子を作動装置61に接続する。The signal from antenna 49 is also fed to the input terminal of amplifier 55. Output of amplifier 55 The power terminal is connected to a signal line 131 leading to one input terminal of the phase detector 95. . A reference signal with a frequency of 50 obtained from the oscillator 11 is transmitted via line 133 for 172 minutes. The period 97 is supplied. The output terminal of frequency divider 97 is connected to the phase detector via line 132. The output terminal of the 0 phase detector 95 connected to the reference input terminal of the decoder 59 is connected to the reference input terminal of the decoder 59. the output terminal of this decoder is then connected to the actuating device 61.
位相検波器95の出力はライン111を経てコンピュータ・インターフェース9 9にも接続する。このコンピュータ・インターフェース99は制御コンピュータ 97に接続する。コンピュータ・インターフェース99の出力端子はライン13 4を経て変調器103の変調制御入力端子に接続する。変調器103のイネーブ ル入力端子にはスイッチ105を接続する。つぎに変調器103の出力端子を発 振器11の制御入力端子に接続する。変調器103を振幅、位相または周波数変 調タイプのものとし得ることは本発明の範喘に属することである。The output of phase detector 95 is connected to computer interface 9 via line 111. Also connect to 9. This computer interface 99 is a control computer Connect to 97. The output terminal of computer interface 99 is line 13. 4 to the modulation control input terminal of the modulator 103. Enabling modulator 103 A switch 105 is connected to the input terminal. Next, the output terminal of modulator 103 is Connect to the control input terminal of the vibrator 11. Modulator 103 can be used for amplitude, phase or frequency variation. It is within the scope of the present invention that it may be of the key type.
作動に当り、第7図のシステムは通常の作動モードとプログラミングモードとの 2つの異なるモードで機能することができる。通常の作動モードではスイッチ1 05をディスエーブル位置にセットして、変調器103を不作動にする。これに より変調器103の出力は発振器11を定常モードで作動させず、その発振器の 信号を変調しなくなる。このモードではコンピュータ97およびコンピュータ・ インターフェース99は利用されない。In operation, the system of FIG. 7 has a normal operating mode and a programming mode. It can function in two different modes. In normal operating mode switch 1 05 to the disabled position to disable modulator 103. to this Therefore, the output of modulator 103 does not cause oscillator 11 to operate in steady mode; No longer modulates the signal. In this mode, computer 97 and Interface 99 is not used.
第1図の回路におけるように、発振器11はコンデンサ15とインダクタ13と の共振回路を励起し、インダクタ13に大きな共振電流を発生させ、従ってこの インダクタの個所に強力な磁界を発生させる。この磁界中にタグ9のインダクタ 17を持たらずと、インダクタ13と17との間の話導結合を経てエネルギーが 伝達されてインダクタ17とコンデンサ19との並列共振回路の両端間に大計な 振動電圧を発生する。この電圧は整流器21によって直流電圧に変換されると共 にコンデンサ23によってろ波される。ろ波されてライン27に現われる電圧は タグ9の回路の残りの素子に給電するのに用いられる。As in the circuit of FIG. excites the resonant circuit of the inductor 13 and generates a large resonant current in the inductor 13. Generates a strong magnetic field at the inductor. Inductor of tag 9 in this magnetic field If 17 is not provided, energy will be transferred through conductive coupling between inductors 13 and 17. A large amount of electricity is transmitted between both ends of the parallel resonant circuit of the inductor 17 and capacitor 19. Generates an oscillating voltage. This voltage is converted into a DC voltage by a rectifier 21 and is filtered by capacitor 23. The filtered voltage appearing on line 27 is It is used to power the remaining elements of the tag 9's circuitry.
インダクタ17に8起された振動電圧は分周カウンタ31用のクロック信号とし て作用する。分周器3Iのメモリ選択出力ライン35〜37は、EAROM93 の連続メモリセルが選択されるように、ライン29におけるクロック人カイ8号 に歩調を合わせて2進数列で状態を変化する。The oscillating voltage generated in the inductor 17 is used as a clock signal for the frequency division counter 31. It works. The memory selection output lines 35 to 37 of the frequency divider 3I are connected to the EAROM93. clock number 8 on line 29 so that consecutive memory cells of The state changes in a binary sequence in step with the
各セルが選択されると、その選択されたセルのデータ内容を表わす信号がライン 41におけるEAROMデータ出力端子および排他的onゲート91の一方の人 力端子に現われる。排他的ORゲートの第2入力端子は周波数がfO/2の信号 を受信する。上述したように分周カウンタ3工は、メモリ・アクセス・ライン、 従ってメモリデータ出力ライン41の状態が変化する頻度がfO/2よりも遥か に低く、代表的にはfO/10またはそJ1以下となるよCへ116Mデータセ ルの論理値Oに相当する低い電圧状態にある場合に、排他的ORゲー1−91は fO/2信号を殆ど変更なくその出力端子に通ず。E A ROMの出力ライン 41が、選択されたEΔItOMデータセルの論理値1に相当する高い電圧状態 にある場合に、排他的0[1ゲート91はfo/2の人力信号の振幅を反転する 。すなわち、ライン33におけるfO/2の入力信号が高電圧である場合には、 ライン45における出力信号は低電圧となり、またライン33におけるfO/2 の入力信号が低電圧の場合には、ライン45における出力信号が高電圧となる。As each cell is selected, a signal representing the data content of that selected cell is sent to the line. EAROM data output terminal at 41 and one of the exclusive on gates 91 Appears on the power terminal. The second input terminal of the exclusive OR gate is a signal with frequency fO/2. receive. As mentioned above, the three division counters are connected to the memory access line, Therefore, the frequency at which the state of the memory data output line 41 changes is much greater than fO/2. 116M data set to C, typically less than fO/10 or so. Exclusive OR gate 1-91 is in a low voltage state corresponding to logic value O of the gate. Pass the fO/2 signal almost unchanged to its output terminal. E A ROM output line 41 is the high voltage state corresponding to a logic value of 1 for the selected EΔItOM data cell. The exclusive 0[1 gate 91 inverts the amplitude of the human signal of fo/2 when . That is, if the input signal of fO/2 on line 33 is a high voltage, then The output signal on line 45 will be a low voltage and fO/2 on line 33 If the input signal on line 45 is a low voltage, the output signal on line 45 will be a high voltage.
このことはfO/2信号の180°の移相に相当する。従って、排他的ORゲー ト91の出力は、ライン41におけるEへItOMの出力信号の状態に応じて、 周波数がfO/2の信号が0°か180°のいずれかだり移相された信号となる ことば明らかである。This corresponds to a 180° phase shift of the fO/2 signal. Therefore, the exclusive OR game Depending on the state of the ItOM output signal to E on line 41, A signal with a frequency of fO/2 becomes either 0° or 180° or a phase-shifted signal. The word is clear.
排他的ORゲート91の出力は第1図の回路・につき述へたのと同様に静電アン テナ47および49を励起す−る。アンブナ49に誘起される電圧は増幅器55 により増幅され、かつ位相検波器95によって検波される。う、イン132にお りる位相検波器95への基準信号はfO/2であるため、移相検波器95の出力 は、ライン131の信号がライン132の基準信号と同相の場合に一方の状態( 例えば低)となり、またライン132の基準僧侶とライン1:)lの人力信号と が同相でない場合には他の状態(例えは高)となる。従って、位相検波器95の 出力信号はEへROM93のライン41の出力信号に追従し、従ってこのライン 41の出力侶−号に論理的に一致する。ついで位相検波器95の出力信号は第1 図の回路につき述べたと同様にしてデコータ59と作動装F1161とによって 処理される。The output of exclusive OR gate 91 is an electrostatic amplifier similar to that previously described in the circuit of FIG. The antennas 47 and 49 are excited. The voltage induced in the amplifier 49 is and detected by the phase detector 95. Uh, at Inn 132. Since the reference signal to the phase shift detector 95 is fO/2, the output of the phase shift detector 95 is in one state ( For example, the reference monk on line 132 and the human power signal on line 1:)l. If they are not in phase, it will be in another state (for example, high). Therefore, the phase detector 95 The output signal follows the output signal of line 41 of ROM 93 to E, so this line Logically matches the output number of 41. Then, the output signal of the phase detector 95 is By the decoder 59 and the actuator F1161 in the same manner as described for the circuit shown in the figure. It is processed.
受信信号の振幅には大きな影びを及ぼすも、その信号の位相には殆ど影響を及ぼ さない外部妨害信号を克服するには振幅変調よりもむしろ位゛−二−9.シj用 いるのか有利である。Although it has a large effect on the amplitude of the received signal, it has little effect on the phase of the signal. To overcome external interfering signals that do not occur, amplitude modulation is used rather than phase modulation. For Shij It is advantageous to have one.
第7図の回路の第2動作モードはE糾0M93の状態をセラ!・シたり、変更し たりするのに用いられるプログラミング干−ドである。この動作モードでは、ス イッチをそのイネーブル位置にセリトンて、コンピュータ97からコンピュータ ・インターフェース99を介して変調器103に送られる信号に応答して変調器 103を機能させる。コンピュータ97からの信号は代表的には開始データおよ び誤りチェックビットから成る適当なシーケンスで作った一連のディジタルデー タ流とする。この信号を変調器103に向けて、発振器11の出力を変調させる 。この変調信号を前述したと同様にタグ9の話導性の回路17に結合させる。し かしこの場合にはクロック信号29もコンピュータ97が発生したデータ流で変 調される。The second operating mode of the circuit shown in FIG.・Changing or changing It is a programming board used for In this mode of operation, the switch to its enable position, and from computer 97 to computer the modulator in response to a signal sent to the modulator 103 via the interface 99; 103 to function. Signals from computer 97 typically include starting data and A series of digital data made up of a suitable sequence of error checking bits and error checking bits. Do it the Ta style. This signal is directed to the modulator 103 to modulate the output of the oscillator 11. . This modulated signal is coupled to the conductive circuit 17 of the tag 9 in the same manner as described above. death However, in this case the clock signal 29 is also changed by the data stream generated by the computer 97. will be adjusted.
変調クロック13号はプログラミングコード検出器107の入力端子に現われる 。変調48号の同期信号を受f3するのに応答して、プログラミングコード検出 器+07のカウンタ・リセット出力120は分周カウンタ31のアドレス選択ラ インを既知の開始アドレスにリセッ1−させる。Modulating clock 13 appears at the input terminal of programming code detector 107 . Programming code detection in response to receiving modulation No. 48 synchronization signal f3 The counter reset output 120 of the counter +07 is the address selection line of the divider counter 31. resets the input to a known starting address.
変調信号のデータ部分に応答して、プログラミングコート検出器】07はそのデ ータ出力ライン109を変調信号のデータ部分によって指定された状態にセット すると共にライン121にE 八fl OMプログラミング制御信号も発生する 。これによりデータ出力ライン109の状y息をEAROMの選択されたメモリ セルに書込まぜる。変調に一号からデータヒ゛ットを受イ言し、力)っそわをE ABOMに鶴・込む斯かる処置はプログラムずべきE A l(OMのずへての セルに対して繰返えされる。In response to the data portion of the modulated signal, the programming code detector 07 sets the data output line 109 to the state specified by the data portion of the modulating signal. At the same time, an E8fl OM programming control signal is also generated on line 121. . This allows the state of the data output line 109 to be transferred to the selected memory of the EAROM. Write to the cell. Receive the data hit from No. 1 to the modulation, and send it to E Such a procedure for loading a crane into ABOM should be programmed. Iterated over the cell.
上述したプログラミングサイクルか一旦完了するど、コンピュータ97からの変 調信号はターン・オフされ、かつ第7図の回路は通常の動作そ一ドにつき述べた ように機能する。この動作の結果として、タグ9のEA110M93のプログラ ミングに対応する信号が位相検波器95は出力端子に発生し、かつライン111 を経てコンピュータ・インターフェースに伝送される。コンピュータ97は斯か る信号がEΔ110M93に対する所望なプログラムに一致しているか否かを決 定する。それが一致している場合にプログラミング機能は完了する。一致してい ない場合にはプログラミング機能が繰返えされる。Once the programming cycle described above is complete, changes from the computer 97 can be made. The control signal is turned off, and the circuit of Figure 7 is as described for normal operation. It works like this. As a result of this operation, the program of EA110M93 of tag 9 A signal corresponding to the timing is generated at the output terminal of the phase detector 95 and on the line 111. to the computer interface. Is computer 97 like this? Determine if the signal is consistent with the desired program for the EΔ110M93. Set. If it matches, the programming function is completed. match If not, the programming function is repeated.
第8図は、第1図の例にお6ジるAM変調を行うANDゲート43を周波数変調 発振器+13 と置き換える点以外は第1図と同様な本発明の実施例を示すもの である。従って、周波数変調発振器113は110 M 9?から読取ったライ ン41のデータによって周波数変調した信号をライン45に発生ずる。ついでこ の周波数変調信号を電界を経て伝送する。固定設備では第1図のΔM検波器57 に代わるFM復調器115が第1図につき述べたと同様にして受信され、かつ利 用される周波数変調信号を復調する。FIG. 8 shows the frequency modulation of the AND gate 43 that performs six AM modulations in the example of FIG. This shows an embodiment of the invention similar to FIG. 1 except that the oscillator +13 is replaced. It is. Therefore, the frequency modulation oscillator 113 is 110M9? The line read from A signal frequency modulated by the data on line 41 is generated on line 45. In passing A frequency modulated signal is transmitted through an electric field. For fixed equipment, the ΔM detector 57 shown in Figure 1 An alternative FM demodulator 115 is received and utilized in the same manner as described with respect to FIG. demodulates the frequency modulated signal used.
第9図は位相変調および周波数変調の場合に搬送波信号を局部的に発生させるた めにタグに自走発振器を用いる例を示す。斯種自走発振器は第5図の局部発振器 85と同じ目的を有しており、すなわちタグと固定設備との間の範囲を、固定設 備が電界結合を経てタグから伝送される変調信号を以前検出できる範囲にまで犬 ぎくすることにある。第9図では、便宜上FMおよびPM変調器を自走発振器と 同じボックス117内に図式的に前後に示しである。FM動作の場合には、ライ ン41のデータを用いて発振周波数を周波数f1と周波数f2どの間で変化させ 、flは゛1°゛データビットがライン41に存ン41に存在する場合に伝送さ せる。このFM動作の場合、変調器は発振器の一部とすることができる。Figure 9 shows how to locally generate a carrier signal in the case of phase modulation and frequency modulation. Here is an example of using a free-running oscillator in a tag. This type of free-running oscillator is the local oscillator shown in Figure 5. 85, i.e. the area between the tag and the fixed installation. The dog has been brought to a range where it can previously detect the modulated signal transmitted from the tag via electric field coupling. It's about being nervous. In Figure 9, for convenience, the FM and PM modulators are referred to as free-running oscillators. Shown diagrammatically one after the other in the same box 117. For FM operation, the light Change the oscillation frequency between frequency f1 and frequency f2 using the data of 41. , fl is transmitted if ``1°'' data bit is present on line 41. let For this FM operation, the modulator can be part of the oscillator.
位相変調の場合には、ライン41のデータを用いて、第7図につき述べたような 排他的ORゲートを介して局部発振器の周波数を位相変調して、ライン41に° ゛l”データビットがある場合に第1位相を呈し、かつライン41に°°0”デ ータビットがある場合に第2位相を呈する位相変調信号を発生させる。In the case of phase modulation, using the data on line 41, the Phase modulating the local oscillator frequency via an exclusive OR gate to It exhibits the first phase when there is a data bit “l” and the line 41 has a A phase modulated signal is generated that exhibits a second phase when the data bit is present.
固定設備におけるFMおよびPM受信機は搬送波からデータを抽出するために第 7図および第8図につき述べたような適当な周波数または位相検波器を有してい る。データは一旦検出されると、第1図のAM変調方式につき述べたと同じ方法 で処理される。FM and PM receivers in fixed installations are used to extract data from the carrier wave. with a suitable frequency or phase detector as described for Figures 7 and 8. Ru. Once the data is detected, the same method as described for the AM modulation scheme in Figure 1 is used. will be processed.
これまで述べた実施例に対し、本発明の範明から逸脱することなく多数の変更を 加え得ることは当業者に明らかなことである。例えば、磁界および静電界結合の 作用を切換えて、電力をるn界を経て固定設備からタグに伝送し、かつデータワ ードを磁界によってタグから固定設備に伝送することができる。さらに、例えば し、かつ第7図のEAIIOM用のプログラミング信号を他の(容量的)結合を 経て伝送することもできる・このような場合には、第7図のプログラミングコー ド検出器107内の検出器を静電アンテナ47に接続し、h)つ好ましくはその 検出器を斯様なアンテナによって受信される再プログラミング信号を復調する構 成とする。Numerous changes may be made to the embodiments described so far without departing from the scope of the invention. It will be obvious to those skilled in the art that additions may be made. For example, magnetic and electrostatic coupling The function is switched to transmit power from the fixed equipment to the tag via the n-field, and to transmit the data to the tag. The code can be transmitted from the tag to fixed equipment by means of a magnetic field. Furthermore, for example and programming signals for the EAIIOM in Figure 7 with other (capacitive) couplings. ・In such a case, use the programming code shown in Figure 7. h) a detector in the decoder 107 is connected to the electrostatic antenna 47; The detector is configured to demodulate the reprogramming signal received by such an antenna. shall be established.
場合によっては、タグにおける受動式の電源回路の予備またはその電源回路の代 りとしてタグに蓄電池給電式の局部発振器を用いるのが望ましいこともある。In some cases, passive power circuit backup or replacement of the passive power circuit in the tag may be required. It may be desirable to use a battery-powered local oscillator in the tag as an alternative.
本発明は上述した例のみに限定されるものでなく、さらに幾多の変更を加え得る ことは当業者にとって明らかである。The present invention is not limited to the examples described above, and can be further modified in many ways. This is clear to those skilled in the art.
国際調査報告 7)続き ビイ ンスタウン ドライブ カリフォルニア州 サン ホセ プロとinternational search report 7) Continued Binstown Drive San Jose, California Pro and
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