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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