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JPH10215210A - Data carrier system - Google Patents

Data carrier system

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Publication number
JPH10215210A
JPH10215210A JP9324648A JP32464897A JPH10215210A JP H10215210 A JPH10215210 A JP H10215210A JP 9324648 A JP9324648 A JP 9324648A JP 32464897 A JP32464897 A JP 32464897A JP H10215210 A JPH10215210 A JP H10215210A
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JP
Japan
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coil
tag
signal
tuning
transmitting
Prior art date
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Application number
JP9324648A
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Japanese (ja)
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JP4029365B2 (en
Inventor
Hidekazu Ishii
英一 石井
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源と送受信コイルを備えた本体装置と、送
受信コイルを備え前記本体装置から供給される電力によ
り作動するタグとの間で信号を伝送するデータキャリア
システムにおいて、前記本体装置の前記電源のPower を
大きくすることなく、前記本体装置とタグとの間の信号
の伝送距離を増加する手段を提供する。 【解決手段】 第1の信号を出力する第1制御手段と、
前記第1の信号を外部に送信する送信コイル21を少な
くとも含む第1のコイル手段とを備えた本体装置10
と;前記第1のコイル手段の送信コイルに対向して配置
された同調コイルを含み、第1の信号の周波数と同調す
る同調回路を備えた同調回路手段と;少なくとも受信コ
イル31aを含む第2コイル手段と、本体装置より送信
される第1の信号を第2コイル手段の受信コイルを介し
て受信し、受信した第1の信号に基づいて所定の制御を
行う第2の制御手段とを備えたタグ30と;を具備す
る。
(57) Abstract: A data carrier system for transmitting a signal between a main unit having a power supply and a transmission / reception coil and a tag having a transmission / reception coil and operated by power supplied from the main unit, A means is provided for increasing the signal transmission distance between the main unit and the tag without increasing the power of the power supply of the main unit. SOLUTION: First control means for outputting a first signal,
Main unit 10 including first coil means including at least a transmission coil 21 for transmitting the first signal to the outside
A tuning circuit means including a tuning coil arranged opposite to the transmission coil of the first coil means and having a tuning circuit for tuning with the frequency of the first signal; and a second circuit including at least the reception coil 31a. A coil unit; and a second control unit that receives a first signal transmitted from the main body device via a receiving coil of the second coil unit and performs predetermined control based on the received first signal. Tag 30;

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、本体装置とタグの
間で信号を伝送するデータキャリアシステムに関し、特
に本体装置の送受信コイルとタグの送受信コイルとの間
の電磁結合を利用して、電源を備えた本体装置と、電源
を持たないタグの間で信号を伝送するデータキャリアシ
ステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data carrier system for transmitting a signal between a main unit and a tag, and more particularly to a power supply using electromagnetic coupling between a transmitting and receiving coil of the main unit and a transmitting and receiving coil of a tag. The present invention relates to a data carrier system for transmitting a signal between a main unit provided with a tag and a tag having no power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えばスキーリフトのゲートシス
テムには、本体装置とタグとの間で無線により信号を送
受するデータキャリアシステムが利用されている。タグ
は、送受信機構とメモリとを有するものであり、スキー
ヤーの腕に腕時計のようにして取り付けられる。メモリ
には、各種のデータ、例えば、リフトの使用期限、リフ
トに乗ることができる残り回数等が記憶されている。本
体装置は、タグに対して質問を発している。スキーヤー
が本体装置の近くを通過すると、タグは、本体装置から
の信号を受信し、この受信した信号から電力を得て動作
を開始する。そして、タグは、質問の内容に応じたデー
タをメモリから読み出して、本体装置に送信する。本体
装置は、かかるタグから送信されたデータに基づいて、
リフト使用の可否を判断し、ゲートの開閉を制御する。
このようなデータキャリアシステムは、スキーリフトの
ゲートシステムだけでなく、鉄道の自動改札システム、
タグを商品に取り付けて商品の盗難を防止するシステム
等、さまざまな用途に使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a ski lift gate system uses a data carrier system for wirelessly transmitting and receiving signals between a main unit and a tag. The tag has a transmission / reception mechanism and a memory, and is attached to the skier's arm like a wristwatch. The memory stores various data, for example, the expiration date of the lift, the remaining number of times the ride can be performed, and the like. The main unit issues a question to the tag. When the skier passes near the main device, the tag receives a signal from the main device, obtains power from the received signal, and starts operation. Then, the tag reads data corresponding to the content of the question from the memory and transmits the data to the main device. The main device, based on the data transmitted from the tag,
It determines whether the lift can be used and controls the opening and closing of the gate.
Such data carrier systems include not only ski lift gate systems, but also railway automatic ticket gates,
It is used for various purposes, such as a system that attaches a tag to a product to prevent theft of the product.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】かかるデータキャリア
システムでは、本体装置の近くを通過する各種のタグを
個々に認識できるように、本体装置とタグとの間で信号
を送受できる通信距離を、通常、約20cm程度として
いる。ところで、データキャリアシステムの用途によっ
ては、通信距離を伸ばしたい場合がある。このために
は、例えば、本体装置から強い信号を出力するようにす
ればよい。しかし、タグは受信した信号から電力を得て
動作を行うため、この方法では、本体装置はかなり出力
を上げなければならない。しかも、本体装置から非常に
近いところを通過するタグに対しても、本体装置は強い
信号を送信することになるので、本体装置での電力が無
駄になってしまう。
In such a data carrier system, the communication distance at which signals can be transmitted and received between the main unit and the tags is usually set so that various tags passing near the main unit can be individually recognized. , About 20 cm. By the way, depending on the use of the data carrier system, there is a case where it is desired to extend the communication distance. For this purpose, for example, a strong signal may be output from the main unit. However, since the tag operates by receiving power from the received signal, in this method, the main unit must considerably increase the output. In addition, since the main unit transmits a strong signal to a tag passing very close to the main unit, power in the main unit is wasted.

【0004】この種のシステムとして、例えば U.S.Pat
ent No.5,500,651, entitled "System and Method for
Reading Multiple RF-ID Transponders" issued to J.S
chuermann or corresponding Japanese Patent Kokai J
P-A-8-180152 には、トランスポンダと読取器(reade
r)の間で信号を送受信するシステムが開示されてい
る。しかし、この特許の発明は、1つの読取器の近くに
多数のトランスポンダが存在する場合に、読取器が、ト
ランスポンダ間のコンフリクトなしに各トランスポンダ
を読取ることを目的としており、読取器とトランスポン
ダの間の可能通信距離を大きくすることについての何ら
の考慮も払われていない。
[0004] As this type of system, for example, USPat
ent No.5,500,651, entitled "System and Method for
Reading Multiple RF-ID Transponders "issued to JS
chuermann or corresponding Japanese Patent Kokai J
PA-8-180152 includes a transponder and a reader.
A system for transmitting and receiving signals between r) is disclosed. However, the invention of this patent aims at the reader to read each transponder without conflict between the transponders when there are a large number of transponders near one reader. No consideration is given to increasing the possible communication distance.

【0005】本発明の目的は、電源と送受信コイルを備
えた本体装置と、送受信コイルを備え前記本体装置から
供給される電力により作動するタグとの間で信号を伝送
するデータキャリアシステムにおいて、前記本体装置の
前記電源のPower を大きくすることなく、前記本体装置
とタグとの間の前記信号の伝送距離を増加する手段を提
供することである。
An object of the present invention is to provide a data carrier system for transmitting a signal between a main unit having a power supply and a transmission / reception coil and a tag having a transmission / reception coil and operated by electric power supplied from the main unit. An object of the present invention is to provide means for increasing the transmission distance of the signal between the main unit and the tag without increasing the power of the power supply of the main unit.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明によるデータキャ
リアシステムは、第1の信号を出力する第1制御手段
と、前記第1の信号を外部に送信する送信コイルを少な
くとも含む第1のコイル手段とを備えた本体装置と;前
記第1のコイル手段の送信コイルに対向して配置された
同調コイルを含み、前記第1の信号の周波数と同調する
同調回路を備えた同調回路手段と;少なくとも受信コイ
ルを含む第2コイル手段と、前記本体装置より送信され
る前記第1の信号を前記第2コイル手段の受信コイルを
介して受信し、前記受信した第1の信号に基づいて所定
の制御を行う第2の制御手段とをもったタグ、を備え
る。
According to the present invention, there is provided a data carrier system comprising: first control means for outputting a first signal; and first coil means including at least a transmission coil for transmitting the first signal to the outside. And a tuning circuit means including a tuning coil arranged opposite to the transmission coil of the first coil means, and a tuning circuit for tuning with the frequency of the first signal; and A second coil unit including a receiving coil, the first signal transmitted from the main body device being received via a receiving coil of the second coil unit, and a predetermined control based on the received first signal. And a tag having second control means for performing the following.

【0007】本発明によるデータキャリアシステムに用
いるタグモニタ装置は、第1の信号を出力する第1の制
御手段と、前記第1の信号をモニタすべきタグに向かっ
て送信する送信コイルを少なくとも含む第1のコイル手
段を備えた本体装置と、前記本体装置から所定距離隔離
して配置された同調回路手段にして、前記第1のコイル
手段の送信コイルと対向して配置された同調コイルと、
該同調コイルに並列に接続されたコンデンサを有し、前
記第1の信号の周波数に同調する同調回路を備え、前記
本体装置と前記同調回路手段の間に、このモニタ装置に
よりモニタすべきタグを通過させる通路が設けられる。
[0007] A tag monitoring device used in a data carrier system according to the present invention includes at least a first control means for outputting a first signal, and a transmitting coil for transmitting the first signal to a tag to be monitored. A main unit provided with a first coil unit, and a tuning circuit disposed as a tuning circuit unit separated from the main unit by a predetermined distance, and a tuning coil disposed opposite to a transmission coil of the first coil unit;
A tuning circuit having a capacitor connected in parallel to the tuning coil and tuning to the frequency of the first signal is provided, and a tag to be monitored by the monitor device is provided between the main device and the tuning circuit means. A passage for passing is provided.

【0008】本発明においては、本体装置の送信コイル
と対向して同調回路の同調コイルを設け、モニタすべき
タグを本体装置と同調回路の間を通過させるようにして
いるので、本体装置の送信コイルとタグの受信コイルの
間の電磁結合が強化され、本体装置とタグとの間の信号
の伝達効率を向上することができる。
In the present invention, the tuning coil of the tuning circuit is provided so as to face the transmission coil of the main unit, and the tag to be monitored is passed between the main unit and the tuning circuit. The electromagnetic coupling between the coil and the receiving coil of the tag is strengthened, and the signal transmission efficiency between the main device and the tag can be improved.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態であるデータ
キャリアシステムについて添付図面を参照して説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A data carrier system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【0010】図1(A)に示すデータキャリアシステム
は、本体装置としての質問機10と、タグ(tag )30
と、第一同調回路50と、第二同調回路70とを備える
ものである。このタグ30は、例えば名刺サイズの大き
さであり、所定の物体に取り付けられる。かかるデータ
キャリアシステムでは、質問機10の近くを通過するタ
グ30と質問機10との間で信号を送受することによ
り、質問機10がタグ30に記憶された所定のデータを
受け取る。
The data carrier system shown in FIG. 1A has an interrogator 10 as a main unit and a tag 30.
, A first tuning circuit 50, and a second tuning circuit 70. The tag 30 has a size of, for example, a business card, and is attached to a predetermined object. In this data carrier system, the interrogator 10 receives predetermined data stored in the tag 30 by transmitting and receiving signals between the interrogator 10 and the tag 30 passing near the interrogator 10.

【0011】質問機10は、コントローラ11からの信
号をタグ30に送信するための送信コイル21と、タグ
からの信号を受信するための受信コイル22を有す。一
方、タグ30は質問機10からの信号を受信するための
受信コイル31aを有す。また、第1同調回路50は同
調コイル51を備える。第1同調回路50は、質問機1
0とタグ30の間で信号を安定して送受信する距離を増
大するため設けられたもので、第1同調回路50を設け
たことに本発明の特徴がある。
The interrogator 10 has a transmitting coil 21 for transmitting a signal from the controller 11 to the tag 30 and a receiving coil 22 for receiving a signal from the tag. On the other hand, the tag 30 has a receiving coil 31a for receiving a signal from the interrogator 10. The first tuning circuit 50 includes a tuning coil 51. The first tuning circuit 50 includes the interrogator 1
The first tuning circuit 50 is provided to increase the distance for stably transmitting and receiving a signal between the tag 0 and the tag 30, and is characterized by the present invention.

【0012】さて、ここで質問機10、第1同調回路5
0、タグ30の使用時における位置関係について図1
(B)を参照して説明する。質問機10の送信コイル2
1は平面状で、円形または長方形好ましくは正方形に作
られる。一方、第1同調回路50の同調コイル51も平
面状で、好ましくは送信コイル21と同じ形状につくら
れる。送信コイル21が半径rの円形の場合、好ましく
は同調コイル51は半径Rの円形とし、好ましくはR≒
rとする。また送信コイル21が正方形の場合、同調コ
イル21も正方形とし、好ましくは両者の一辺を同じ長
さとする。さらに、図1(B)に示すように、送信コイ
ル21と同調コイル50とは、実質的に互いに平行でか
つ同軸、すなわち送信コイル21の中心軸が同調コイル
50の中心軸と一致するように配置する。タグ30は、
後で説明するように送受信共通のコイル31aを1つの
平面上に配置して形成するか、または送信コイル31a
と受信コイル32aとを別個に作り、それらを一つの平
面上に配置して形成する。
Now, here, the interrogator 10, the first tuning circuit 5
FIG. 1 shows the positional relationship when the tag 30 is used.
This will be described with reference to FIG. Transmission coil 2 of interrogator 10
1 is planar and made circular or rectangular, preferably square. On the other hand, the tuning coil 51 of the first tuning circuit 50 is also formed in a planar shape, preferably in the same shape as the transmitting coil 21. If the transmitting coil 21 is circular with a radius r, preferably the tuning coil 51 is circular with a radius R, preferably R ≒
r. When the transmitting coil 21 is square, the tuning coil 21 is also square, and preferably one side has the same length. Further, as shown in FIG. 1B, the transmission coil 21 and the tuning coil 50 are substantially parallel and coaxial with each other, that is, such that the center axis of the transmission coil 21 coincides with the center axis of the tuning coil 50. Deploy. The tag 30 is
As described later, the transmission / reception common coil 31a is formed by arranging it on one plane, or the transmission coil 31a
And the receiving coil 32a are separately formed, and they are arranged and formed on one plane.

【0013】データキャリアシステムとして使用される
とき、タグは図1(B)に示すように、そのコイル31
aの平面が、質問機10のコイル21の平面と実質的に
平行になるような姿勢で、質問機10のコイル21と第
1同調回路のコイル51の間の通路100を通過するよ
う移動する。このタグの移動は、使用者が手にタグを持
って、所定の通路を通過させるようにしても良く、ある
いはタグを通路100を通して自動送りする機構をもっ
た移送機を設けてもよい。質問機10と第1同調回路5
0は、タグの内容を監視するタグモニタ装置として機能
する。
When used as a data carrier system, the tag has its coil 31 as shown in FIG.
In a posture such that the plane of “a” is substantially parallel to the plane of the coil 21 of the interrogator 10, it moves so as to pass through the passage 100 between the coil 21 of the interrogator 10 and the coil 51 of the first tuning circuit. . For the movement of the tag, the user may hold the tag in his / her hand and pass it through a predetermined passage, or a transfer machine having a mechanism for automatically feeding the tag through the passage 100 may be provided. Interrogator 10 and first tuning circuit 5
“0” functions as a tag monitor that monitors the contents of the tag.

【0014】質問機10は、図2に示すように、コント
ローラ11、FSK変調回路12、電力増幅器13、フ
ィルタ14、受信アンプ15、検波回路16、送信コイ
ル21、受信コイル22とを有する。ここで、コントロ
ーラ11、FSK変調回路12、電力増幅器13を含む
回路部分を第1制御手段と呼ぶ。通常、タグはランダム
に通路100を通過するので、質問機10は所定の周
期、例えば1〜10回/secの割合で特定の呼び信号
を繰り返し発信し、それを受け取ったタグは特定の確認
信号を発生する。質問機10はその特定の確認信号を受
信したとき、タグが現在通路100を通過していると判
断して、正規の質問に関する信号を発信する。コントロ
ーラ11は、タグに対する呼び信号、正規の質問に関す
る信号のような信号の発信の制御、及びタグより受信す
る確認信号、質問信号に対する回答等の内容の判断を実
行する。
As shown in FIG. 2, the interrogator 10 has a controller 11, an FSK modulation circuit 12, a power amplifier 13, a filter 14, a reception amplifier 15, a detection circuit 16, a transmission coil 21, and a reception coil 22. Here, a circuit portion including the controller 11, the FSK modulation circuit 12, and the power amplifier 13 is referred to as first control means. Normally, the tag randomly passes through the passage 100, so that the interrogator 10 repeatedly transmits a specific call signal at a predetermined cycle, for example, at a rate of 1 to 10 times / sec. Occurs. When the interrogator 10 receives the specific confirmation signal, the interrogator 10 determines that the tag is currently passing through the passage 100 and transmits a signal regarding a legitimate question. The controller 11 controls the transmission of a signal such as a call signal to a tag and a signal related to a legitimate question, and determines contents such as a confirmation signal received from the tag and an answer to the question signal.

【0015】FSK変調回路12は、コントローラ11
から送られた二値信号を、異なる二つの周波数の信号の
組み合わせによって表現されるFSK(Frequency Shif
t Keying)変調信号に変調するものである。このFSK
変調回路12は、具体的には、図3に示すように、発振
器121と、第一分周器122と、第二分周器123
と、第三分周器124と、データレジスタ125と、バ
ンドパスフィルタ126とを有する。
The FSK modulation circuit 12 includes a controller 11
The FSK (Frequency Shift) expressed by the combination of the signals of two different frequencies
t Keying) It modulates to a modulation signal. This FSK
Specifically, the modulation circuit 12 includes an oscillator 121, a first frequency divider 122, and a second frequency divider 123, as shown in FIG.
, A third frequency divider 124, a data register 125, and a band-pass filter 126.

【0016】データレジスタ125には、コントローラ
11から送られた二値信号S1 が格納される。データレ
ジスタ125は、この二値信号S1 を制御信号S2 とし
て第一分周器122に供給する。発振器121より出力
される基準クロックCは、第一分周器122に送られ
る。ここで、基準クロックCの周波数は16.0MHz
である。第一分周器122は、データレジスタ125か
らの制御信号S2 に応じて16分周又は17分周に分周
比を切り替えることにより、基準クロックCを分周す
る。例えば、制御信号S2 が「1」であるときに、第一
分周器122は16分周動作し、制御信号S2 が「0」
であるときに、第一分周器122は17分周動作する。
また、第二分周器123は、第一分周器122の出力信
号S3 を8分周する。第二分周器123の出力信号S4
は、バンドパスフィルタ126に出力されると共に、第
三分周器124に送られる。
The data register 125 stores the binary signal S 1 sent from the controller 11. The data register 125 supplies the binary signal S 1 to the first frequency divider 122 as a control signal S 2 . The reference clock C output from the oscillator 121 is sent to the first frequency divider 122. Here, the frequency of the reference clock C is 16.0 MHz.
It is. The first frequency divider 122 divides the reference clock C by switching the frequency division ratio to 16 or 17 according to the control signal S 2 from the data register 125. For example, when the control signal S 2 is “1”, the first frequency divider 122 performs the frequency-dividing operation by 16, and the control signal S 2 becomes “0”.
, The first frequency divider 122 performs a 17-frequency division operation.
The second frequency divider 123 divided by 8 the output signal S 3 of the first frequency divider 122. Output signal S 4 of second frequency divider 123
Is output to the band-pass filter 126 and sent to the third frequency divider 124.

【0017】第三分周器124は、第二分周器123の
出力信号を16分周する。第三分周器124の出力信号
5 は、データレジスタ125のクロック端子(不図
示)にデータクロックとして供給される。第一分周器1
22の分周比を切り替えるための制御信号S2 は、第三
分周器124の出力信号S5 (すなわち、第一分周器1
22の出力信号を128分周した信号)に同期して、デ
ータレジスタ125から第一分周器122に供給され
る。従って、制御信号S2 が“0”のときは、第二分周
器123の出力信号S4 の周波数は、 (16MHz/17)×(1/8)=117.647k
Hz であり、制御信号S2 が“1”のときは、第二分周器1
23の出力信号S4 の周波数は、 (16MHz/16)×(1/8)=125kHz となる。第三分周器124は、上記の信号S4 の16サ
イクル毎に、信号S5 を発生し、信号S5 に応答して、
データレジスタ125は、次の二値信号S2 を第一分周
器122に与える。
The third frequency divider 124 divides the output signal of the second frequency divider 123 by 16. The output signal S 5 of the third divider 124 is supplied as a data clock to the clock terminal of the data register 125 (not shown). First frequency divider 1
The control signal S 2 for switching the frequency division ratio of the second frequency divider 22 is the output signal S 5 of the third frequency divider 124 (that is, the first frequency divider 1
The data register 125 supplies the output signal to the first frequency divider 122 in synchronism with the output signal of the P.22 signal divided by 128. Therefore, when the control signal S 2 is “0”, the frequency of the output signal S 4 of the second frequency divider 123 is (16 MHz / 17) × (1 /) = 1117.647 k
Hz, and when the control signal S 2 is “1”, the second frequency divider 1
The frequency of the 23 output signal S 4 is (16 MHz / 16) × (1 /) = 125 kHz. The third frequency divider 124, for each 16 cycles of the above-mentioned signal S 4, and generates a signal S 5, in response to the signal S 5,
Data register 125 provides the following binary signal S 2 to the first frequency divider 122.

【0018】バンドパスフィルタ126は、第二分周器
123の出力信号S4 の波形を正弦波にして信号帯域を
抑えるものである。バンドパスフィルタ126から出力
される信号はFSK変調信号S6 として、電力増幅器1
3に送られて増幅された後、送信コイル21に出力され
る。このFSK変調信号S6 の周波数は信号S4 の周波
数と同じで、制御信号S2 が「1」のときに125kH
zとなり、制御信号S 2 が「0」のときに約117kH
zとなる。このように、質問機10では、これら二つの
周波数の信号を切り換えることにより、質問を送信コイ
ル21からタグ30に発する。なお、質問機から発信さ
れる1つの質問は例えば12ビットで形成される。
The band pass filter 126 is a second frequency divider.
123 output signal SFourThe signal band to a sine wave
It is to suppress. Output from band pass filter 126
The signal to be transmitted is an FSK modulated signal S6Power amplifier 1
3, after being amplified by the transmission coil 21
You. This FSK modulated signal S6Of the signal SFourFrequency
Control signal STwo125kHz when is "1"
z and the control signal S TwoIs about 117 kHz when is "0"
z. Thus, in the interrogator 10, these two
By switching frequency signals, you can send questions
Emission from the tag 21 to the tag 30. In addition, it was sent from the interrogator.
One question is formed by, for example, 12 bits.

【0019】フィルタ14は、受信コイル22で受信し
た信号のうち、所定の周波数のものを取り出すものであ
る。フィルタ16で取り出された信号は、受信アンプ1
5で増幅された後、検波回路16に送られる。検波回路
16は、受信アンプ15で増幅された信号を、二値信号
に復調するものである。この二値信号はコントローラ1
1に出力される。
The filter 14 extracts a signal having a predetermined frequency from signals received by the receiving coil 22. The signal extracted by the filter 16 is received by the receiving amplifier 1
After being amplified at 5, the signal is sent to the detection circuit 16. The detection circuit 16 demodulates the signal amplified by the reception amplifier 15 into a binary signal. This binary signal is sent to the controller 1
1 is output.

【0020】本発明者等は、送信コイル21の大きさを
決定するに際して以下の検討を行った。半径rの円形コ
イルに電流Iを流したときに、そのコイルの中心から中
心軸上の距離dの位置における磁界の強さHは、 H=nIr2 /2(r2 +d2 3/2 ・・・・(1) で与えられる。ここで、nはコイルの巻数である。ま
た、コイルで消費される電力Pは、LI2 /2で与えら
れるコイルに蓄積される最大エネルギーに比例する。こ
こで、Lはコイルの自己インダクタンスである。円形コ
イルの場合、自己インダクタンスLは、コイルの半径r
の二乗、従ってコイルの面積に比例する。ところで、電
流Iやコイルの半径rを大きくするほど、コイルでの消
費電力Pが多くなるが、実際問題として、コイルでの消
費電力Pには限界がある。このため、電力Pが一定であ
るという条件の下で(1)式を考えることにする。
The present inventors conducted the following studies when determining the size of the transmitting coil 21. When current flows I in a circular coil having a radius r, the magnetic field strength H at the position where the distance d on the central axis from the center of the coil, H = nIr 2/2 ( r 2 + d 2) 3/2 ··· (1) Here, n is the number of turns of the coil. The power P dissipated in the coil is proportional to the maximum energy stored in the coil given by LI 2/2. Here, L is the self-inductance of the coil. In the case of a circular coil, the self-inductance L is the radius r of the coil.
And therefore proportional to the area of the coil. By the way, as the current I and the radius r of the coil are increased, the power consumption P of the coil increases, but as a practical problem, the power consumption P of the coil has a limit. Therefore, equation (1) will be considered under the condition that power P is constant.

【0021】いま、コイルの半径r=1cm、距離d=
0.1cmであるときに(1)式で与えられる磁界の強
さをH0 とする。このとき、電力Pが一定であるという
条件の下に、ある半径rに対して、距離dと磁界強度比
H/H0 との関係を描くと、図7に示すグラフのように
なる。ここで、系列1はコイルの半径rを1cmとした
場合、系列2はコイルの半径rを2cmとした場合、系
列3はコイルの半径rを5cmとした場合、系列4はコ
イルの半径rを10cmとした場合、系列5はコイルの
半径rを20cmとした場合、系列6はコイルの半径r
を30cmとした場合、系列7はコイルの半径rを50
cmとした場合である。
Now, the radius r of the coil is 1 cm and the distance d is
The intensity of the magnetic field given by the equation (1) when it is 0.1 cm is defined as H 0 . At this time, if the relationship between the distance d and the magnetic field strength ratio H / H 0 is drawn for a certain radius r under the condition that the power P is constant, a graph shown in FIG. 7 is obtained. Here, series 1 has a coil radius r of 1 cm, series 2 has a coil radius r of 2 cm, series 3 has a coil radius r of 5 cm, and series 4 has a coil radius r of 5 cm. When 10 cm is set, series 5 is set when the coil radius r is set to 20 cm, and series 6 is set when the coil radius r is set to 20 cm.
Is 30 cm, series 7 has a coil radius r of 50
cm.

【0022】このグラフから分かるように、距離dが非
常に短いとき、例えばd=0.1cmのときは、半径r
が小さいコイルほど、磁界の強さHが大きく、逆に距離
dが大きいときは、例えばd=100cmのときは、半
径rが大きいコイルほど、磁界の強さHが大きくなる。
また距離dがその中間で一定とすると、例えばd=10
cmとすると、距離dとほぼ等しい半径r=10cmの
コイルが最大の磁界の強さHをつくる。従って、半径r
が距離dとほぼ等しいときが電力的に有利であることが
分かる。一方、経済的には装置をできるだけコンパクト
にすることが望ましいので、大きいコイルを用いること
は望ましくない。従って、本実施例では使用電力をでき
るだけ小さく、かつ装置をコンパクトにするため、送信
コイル21として、半径rが約20cmの平面ループ状
のコイルを用いる。送信コイルの形状は、必ずしも円形
とは限らず、たとえば四角形でもよい。四角形のコイル
を用いる場合は、それと同じ面積の円形コイルの半径に
換算して、その換算された半径が20cmになるように
する。
As can be seen from this graph, when the distance d is very short, for example, when d = 0.1 cm, the radius r
Is smaller, the strength H of the magnetic field is larger. Conversely, when the distance d is larger, for example, when d = 100 cm, the larger the radius r, the larger the strength H of the magnetic field.
If the distance d is constant in the middle, for example, d = 10
cm, a coil with a radius r = 10 cm approximately equal to the distance d creates the maximum magnetic field strength H. Therefore, the radius r
Is substantially equal to the distance d. On the other hand, it is not desirable to use large coils, as it is economically desirable to make the device as compact as possible. Therefore, in this embodiment, in order to use as little power as possible and to make the device compact, a planar loop-shaped coil having a radius r of about 20 cm is used as the transmission coil 21. The shape of the transmission coil is not necessarily circular, but may be, for example, square. When a rectangular coil is used, the radius is converted into the radius of a circular coil having the same area as that of the coil, and the converted radius is set to 20 cm.

【0023】また、受信コイル22としては、送信コイ
ル21よりも一回り小さくした、半径が約15cmであ
る平面ループ状のものを用いている。送信コイル21と
受信コイル22は、同一平面上に中心を一致させて配置
される。第一同調回路50は、図1に示すように、平面
ループ状のコイル51と、コイル51に並列に接続され
たコンデンサ52とを有するものである。この第一同調
回路50のコイル51とコンデンサ52で決定される同
調周波数は、質問機10からタグ30に送られる信号の
周波数と略同じになるように設定される。前述の如く、
本実施形態では、125kHzと117kHzの二つの
信号が送信されるので、この同調周波数は、その二つの
信号の周波数の平均値、すなわち、121kHzとして
いる。また、コイル51の半径Rは、前述の如く質問機
10の送信コイル21の半径rと同じく、約20cmで
ある。
As the receiving coil 22, a planar loop having a radius of about 15 cm, which is slightly smaller than the transmitting coil 21, is used. The transmitting coil 21 and the receiving coil 22 are arranged on the same plane with their centers aligned. As shown in FIG. 1, the first tuning circuit 50 has a planar loop-shaped coil 51 and a capacitor 52 connected in parallel to the coil 51. The tuning frequency determined by the coil 51 and the capacitor 52 of the first tuning circuit 50 is set to be substantially the same as the frequency of the signal sent from the interrogator 10 to the tag 30. As mentioned above,
In this embodiment, since two signals of 125 kHz and 117 kHz are transmitted, the tuning frequency is an average value of the frequencies of the two signals, that is, 121 kHz. Further, the radius R of the coil 51 is about 20 cm, like the radius r of the transmission coil 21 of the interrogator 10 as described above.

【0024】図1(B)に示すように、第一同調回路5
0の平面状コイル51と質問機10の平面状コイル21
は互いに平行に、かつ好ましくはその中心軸が一致する
ように配置される。また、タグ30がコイル51と送信
コイル21の間の通路100を通って移動するとき、質
問機10からの信号を受信する。質問機10と第一同調
回路50とは、その間を通過するタグの内容をモニタす
るタグモニタとして機能する。
As shown in FIG. 1B, the first tuning circuit 5
0 planar coil 51 and the planar coil 21 of the interrogator 10
Are arranged parallel to each other and preferably such that their central axes coincide. Also, when the tag 30 moves through the passage 100 between the coil 51 and the transmitting coil 21, it receives a signal from the interrogator 10. The interrogator 10 and the first tuning circuit 50 function as a tag monitor for monitoring the contents of the tag passing therebetween.

【0025】タグ30は、そのコイル31aが、コイル
31aと質問機10の送信コイル21との間の通信の最
大可能距離内の位置を通過するように通路100と質問
機10との間の距離が設定される。一方、第一同調回路
50は、後述のように質問機10とタグ30の間の通信
可能距離を増大するため設けられ、タグ30の通路10
0は質問機10の送信コイル21と第一同調回路50の
コイル51の間に位置するように設定される。本発明に
おいては、コイル51と送信コイル21との間隔Dは約
50cmとしている。この間隔の設定については後で詳
述する。
The tag 30 has a distance between the passage 100 and the interrogator 10 such that the coil 31a passes through a position within the maximum possible communication distance between the coil 31a and the transmitting coil 21 of the interrogator 10. Is set. On the other hand, the first tuning circuit 50 is provided to increase the communicable distance between the interrogator 10 and the tag 30 as will be described later.
0 is set so as to be located between the transmission coil 21 of the interrogator 10 and the coil 51 of the first tuning circuit 50. In the present invention, the distance D between the coil 51 and the transmission coil 21 is set to about 50 cm. The setting of this interval will be described later in detail.

【0026】第二同調回路70は図1(A)に示すよう
に、平面ループ状のコイル71と、コイル71に並列に
接続されたコンデンサ72とを有する。この第二同調回
路70のコイル71とコンデンサ72で決定される同調
周波数は、タグ30から質問機10に送られる信号の周
波数とほぼ同じ周波数、例えば、約60kHzに設定さ
れる。また、コイル71は、コイル21より小さな半
径、例えば約7.5cmとし、コイル71とコイル21
は同一平面上に同心状に配置する。
As shown in FIG. 1A, the second tuning circuit 70 has a planar loop-shaped coil 71 and a capacitor 72 connected in parallel to the coil 71. The tuning frequency determined by the coil 71 and the capacitor 72 of the second tuning circuit 70 is set to be substantially the same as the frequency of the signal transmitted from the tag 30 to the interrogator 10, for example, about 60 kHz. The coil 71 has a smaller radius than the coil 21, for example, about 7.5 cm.
Are concentrically arranged on the same plane.

【0027】尚、送信コイル21、受信コイル22、及
びコイル71を同一平面上に中心を一致させて配置した
のは、質問機10のコンパクト化を図るためである。次
に、本実施形態のデータキャリアシステムに用いられる
タグ30について説明する。タグ30は、図4(A)に
示すように、共振回路31と、整流回路35と、平滑回
路36と、FSK検波回路41と、コントローラ42
と、ROM43と、RAM44と、送信回路45とを有
する。ここで、FSK検波回路41、コントローラ4
2、ROM43、RAM44、送信回路45が、本発明
の第二制御手段に対応する。このタグ30には、通常、
メンテナンス等の観点から、バッテリ等は使われない。
タグ30は、共振回路31で受信した信号から電力を得
ることにより、動作する。このため、タグ30には整流
回路35及び平滑回路36を設けている。
The reason why the transmitting coil 21, the receiving coil 22, and the coil 71 are arranged on the same plane so that the centers thereof coincide with each other is to make the interrogator 10 compact. Next, the tag 30 used in the data carrier system of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 4A, the tag 30 includes a resonance circuit 31, a rectification circuit 35, a smoothing circuit 36, an FSK detection circuit 41, and a controller 42.
, A ROM 43, a RAM 44, and a transmission circuit 45. Here, the FSK detection circuit 41 and the controller 4
2. The ROM 43, the RAM 44, and the transmission circuit 45 correspond to the second control unit of the present invention. This tag 30 usually contains
From the viewpoint of maintenance and the like, batteries and the like are not used.
The tag 30 operates by obtaining power from a signal received by the resonance circuit 31. Therefore, the tag 30 is provided with a rectifying circuit 35 and a smoothing circuit 36.

【0028】共振回路31は、送信コイル21と電磁結
合する送受信用コイル31aと、コンデンサ31bとを
有する。送受信用コイル31aは、質問機10の送信コ
イル21との間で電磁結合して送信コイル21からの信
号を受信すると共に、質問機10に信号を送るための磁
界を発生するものである。共振回路31の共振周波数
は、質問機10のFSK変調回路12から送信コイル2
1に送られる交流信号の周波数と略同じになるように設
定される。FSK変調回路12は送信コイル21に12
5kHzと117kHzの二つの交流信号を送っている
ので、この共振回路31の共振周波数は、その二つの交
流信号の周波数の平均値、すなわち、121kHzとし
ている。
The resonance circuit 31 has a transmission / reception coil 31a electromagnetically coupled to the transmission coil 21, and a capacitor 31b. The transmission / reception coil 31 a electromagnetically couples with the transmission coil 21 of the interrogator 10 to receive a signal from the transmission coil 21 and generate a magnetic field for transmitting a signal to the interrogator 10. The resonance frequency of the resonance circuit 31 is determined by the transmission coil 2 from the FSK modulation circuit 12 of the interrogator 10.
The frequency is set so as to be substantially the same as the frequency of the AC signal sent to 1. The FSK modulation circuit 12
Since two AC signals of 5 kHz and 117 kHz are transmitted, the resonance frequency of the resonance circuit 31 is an average value of the frequencies of the two AC signals, that is, 121 kHz.

【0029】図4(A)では、送受信兼用のコイル31
aを用いているが、コイル31aを受信専用に用い、送
信専用コイル32aを別個に設けても良い。その場合、
送信コイル32aは、図4(B)に示すように送信回路
45に接続され、それと並列にコンデンサ32bが接続
される。送受信コイル31aは、平らな樹脂フィルムの
両面にそれぞれ、導電材料の所定形状の渦巻き状パター
ンをプリントして形成した2つのコイル部分を直列接続
してつくられる。送信コイルと受信コイルを別個に形成
する場合も同様に、各コイルを2つのコイル部分に分け
て、それぞれのコイル部分を同心状に樹脂フィルムの両
面にプリントして作る。タグを構成する各種のICは、
樹脂フィルムの送受信コイルの形成されていない部分に
適宜形成される。
In FIG. 4A, a coil 31 for both transmission and reception is used.
Although a is used, the coil 31a may be used only for reception and the transmission-only coil 32a may be separately provided. In that case,
The transmitting coil 32a is connected to a transmitting circuit 45 as shown in FIG. 4B, and a capacitor 32b is connected in parallel with the transmitting circuit 45. The transmitting / receiving coil 31a is formed by connecting two coil portions formed by printing a spiral pattern having a predetermined shape of a conductive material on both surfaces of a flat resin film, respectively, in series. Similarly, when the transmission coil and the reception coil are separately formed, each coil is divided into two coil portions, and each coil portion is concentrically printed on both surfaces of the resin film. The various ICs that make up the tag
It is appropriately formed on a portion of the resin film where the transmission / reception coil is not formed.

【0030】また、送受信コイル31aの大きさは、質
問機10の受信コイルより小さく円形コイルの場合その
直径が約3〜4cmで、四角形コイルの場合同じ面積の
円形コイルの直径に換算した値が約3〜4cmとし、そ
の巻き数は約50回としている。共振回路31の送受信
コイル31aには、送信コイル21で発生した磁界によ
って誘導された起電力が発生する。その起電力による誘
導電流は、整流回路35で整流された後、平滑回路36
で平滑にされる。平滑回路36は、抵抗36aと、ツェ
ナーダイオード36bと、コンデンサ36cとを有す
る。このコンデンサ36cに電荷が蓄えられて、その容
量で定まった電圧が電源電圧となる。この電源電圧は、
FSK検波回路41、コントローラ42、ROM43、
RAM44、送信回路45に供給され、これにより、各
部が動作を開始する。本実施形態では、タグ30は、1
3Vppの誘導起電力(最大値が6.5Vである誘導起
電力)で正常に動作するように設計されている。尚、平
滑回路36にツェナーダイオード36bを設けているの
は、電圧が一定値以上に上がってしまい、各部が破壊さ
れるのを防止するためである。
The size of the transmitting and receiving coil 31a is smaller than the receiving coil of the interrogator 10 and is approximately 3 to 4 cm in the case of a circular coil. The length is about 3 to 4 cm, and the number of turns is about 50. An electromotive force induced by a magnetic field generated in the transmission coil 21 is generated in the transmission / reception coil 31a of the resonance circuit 31. The induced current due to the electromotive force is rectified by the rectifier circuit 35, and then the smoothed circuit 36
Is smoothed. The smoothing circuit 36 has a resistor 36a, a zener diode 36b, and a capacitor 36c. The electric charge is stored in the capacitor 36c, and the voltage determined by the capacitance becomes the power supply voltage. This power supply voltage is
FSK detection circuit 41, controller 42, ROM 43,
The signals are supplied to the RAM 44 and the transmission circuit 45, whereby each unit starts operating. In the present embodiment, the tag 30 is 1
It is designed to operate normally with an induced electromotive force of 3 Vpp (the induced electromotive force whose maximum value is 6.5 V). The reason why the zener diode 36b is provided in the smoothing circuit 36 is to prevent the voltage from rising to a certain value or more and each part from being destroyed.

【0031】FSK検波回路41は、送受信用コイル3
1aが受信したFSK変調信号を検波するものである。
FSK検波回路41は、具体的には、図5に示すよう
に、発振器411と、ゲート信号検出回路412と、ゲ
ート回路413と、カウンタ回路414と、メモリ41
5と、判定回路416とを備える。共振回路31が受信
したFSK変調信号(入力信号)S11は、ゲート信号検
出回路412に入力される。ゲート信号検出回路412
から出力されたゲート信号S12は、ゲート回路413の
制御端子に供給される。発振器411の出力S13は、ゲ
ート回路413を介して、カウンタ回路414に送られ
る。カウンタ回路414の出力は、メモリ415と判定
回路416の第一の入力端子に供給され、さらに、メモ
リ415の出力は、判定回路416の第二の入力端子に
供給される。入力信号S11はFSK変調されており、そ
の変調サイクルは、キャリア信号の16サイクル分とな
っている。従って、質問機から伝送されコイル31aで
受信するディジタルデータの1bit当たりの周期は、
キャリア信号の16サイクル分となる。尚、発振器41
1の発信周波数は3MHzに設定されている。
The FSK detection circuit 41 includes the transmitting and receiving coil 3
1a detects the FSK modulation signal received.
Specifically, the FSK detection circuit 41 includes an oscillator 411, a gate signal detection circuit 412, a gate circuit 413, a counter circuit 414, and a memory 41, as shown in FIG.
5 and a determination circuit 416. FSK modulated signal (input signal) S 11 the resonance circuit 31 has received is input to the gate signal detection circuit 412. Gate signal detection circuit 412
Gate signal S 12 output from is supplied to the control terminal of the gate circuit 413. Output S 13 of the oscillator 411 via the gate circuit 413 is sent to the counter circuit 414. The output of the counter circuit 414 is supplied to a first input terminal of the memory 415 and the determination circuit 416, and the output of the memory 415 is supplied to a second input terminal of the determination circuit 416. Input signal S 11 is FSK modulated, the modulation cycle has a 16 cycles of the carrier signal. Therefore, the cycle per bit of digital data transmitted from the interrogator and received by the coil 31a is:
This corresponds to 16 cycles of the carrier signal. The oscillator 41
1 is set to 3 MHz.

【0032】図6(a)に入力信号S11の波形を、図6
(b)にゲート信号検出回路412で検出されたゲート
信号S12を、図6(c)に発振器411の出力S13を、
図6(d)にゲート回路413の出力S14を示す。ゲー
ト信号検出回路412は、図6(b)に示すように、入
力信号S11の4周期分の時間巾のゲート信号S12を、1
周期分又は2周期分の間隔を開けて取り出している。こ
れは、入力信号S11のFSK変調サイクルがキャリア信
号の16サイクル分になっていることに対応している。
すなわち、入力信号S11の1周期分の間隔t1 を2回、
入力信号S11の2周期分の間隔t2 を1回、さらにゲー
ト信号S12の期間t3 を3回、これらを合わせると、ゲ
ート信号検出回路412が入力信号S11の16サイクル
で繰り返し動作するように、ゲート信号S12の間隔を設
定してある。これを1変調サイクルとする(図6におけ
るH1 の期間)。
[0032] The waveform of the input signal S 11 in FIG. 6 (a), 6
The gate signals S 12 detected by the gate signal detecting circuit 412 (b), the output S 13 of the oscillator 411 in FIG. 6 (c),
Figure 6 (d) shows the output S 14 of the gate circuit 413. Gate signal detection circuit 412, as shown in FIG. 6 (b), the gate signal S 12 of 4 cycles of time of the input signal S 11 width, 1
They are taken out at intervals of two or two cycles. This, FSK modulation cycle of the input signal S 11 corresponds to it is in the 16 cycles of the carrier signal.
That is, the interval t 1 for one cycle of the input signal S 11 is twice,
2 cycles interval t 2 to one of the input signals S 11, further duration t 3 of the gate signals S 12 3 times, which together repeatedly operates at 16 cycles of the gate signal detection circuit 412 is the input signal S 11 as to, it is set the interval between the gate signals S 12. This is referred to as one modulation cycle (period of an H 1 in FIG. 6).

【0033】ゲート回路413は、図6(b)に示され
るゲート信号S12の期間t3 だけ発振器411の出力S
13をカウンタ回路414に送る。カウンタ回路414
は、ゲート回路413を介して送られた発振器411の
出力S13をカウントし、メモリ415と判定回路416
に供給する。メモリ415には1変調サイクルにわたる
三つのゲート信号期間t3 のそれぞれのカウント値C′
1 ,C′2 ,C′3 を記憶する。判定回路416では、
次の変調サイクル期間にカウンタ回路414からそれぞ
れ供給されるカウント値を、対応するゲート信号期間t
3 毎に比較する。すなわち、図6(d)で示すカウント
値C′1 ,C′2 ,C′3 を1変調サイクル期間前のカ
ウント値C1 ,C2 ,C3 と比較する。入力信号S11
FSK変調を受けたキャリア周波数の高い側の周波数f
HIGH(=125kHz)の場合とキャリア周波数の低い
側の周波数fLOW (=117kHz)の場合とでは、カ
ウント値が4以上異なるので、カウント値の差を比較す
ることで入力信号がFSK変調を受けたキャリア周波数
の高い側の周波数fHIGHかキャリア周波数の低い側の周
波数fLOW かを判定できる。なお、質問機からタグに送
られる信号の最初に“1”または“0”の既知の二値信
号を含め、それのキャリア周波数を基準にして、その後
の二値信号が“0”であるか“1”であるかを判定す
る。この判定回路416の結果は、コントローラ42に
出力される。
The gate circuit 413 outputs the output S of the oscillator 411 only during the period t 3 of the gate signal S 12 shown in FIG.
13 is sent to the counter circuit 414. Counter circuit 414
Counts the output S 13 of the oscillator 411 sent through the gate circuit 413,
To supply. The memory 415 stores the count value C ′ for each of the three gate signal periods t 3 over one modulation cycle.
1, C stores '2, C' 3. In the judgment circuit 416,
In the next modulation cycle period, the count value supplied from the counter circuit 414 is changed to the corresponding gate signal period t.
Compare every three . That is, the count values C ′ 1 , C ′ 2 and C ′ 3 shown in FIG. 6D are compared with the count values C 1 , C 2 and C 3 one modulation cycle period earlier. Frequency f of the high input signal S 11 is the carrier frequency which has received the FSK modulation side
Since the count value differs by 4 or more between the case of HIGH (= 125 kHz) and the case of the frequency f LOW (= 117 kHz) on the lower side of the carrier frequency, the input signal is subjected to FSK modulation by comparing the difference between the count values. It is possible to determine whether the frequency f HIGH on the higher carrier frequency or the frequency f LOW on the lower carrier frequency. In addition, the signal sent from the interrogator to the tag includes a known binary signal of "1" or "0" at the beginning, and based on its carrier frequency, whether the subsequent binary signal is "0" or not. It is determined whether it is "1". The result of the determination circuit 416 is output to the controller 42.

【0034】ROM43には所定のプログラムが記憶さ
れ、RAM44には所定のデータが記憶されている。コ
ントローラ42は、FSK検波回路41から出力された
信号に基づいて質問機10からの質問の内容を判断し、
その質問に応じた信号を送信回路45に送ったりするも
のである。具体的には、タグ30が質問機10の近くに
存在することを認識させるための信号、タグ30のID
情報に関する信号、RAM44に記憶されたデータに関
する信号等を送信回路44に出力する。
The ROM 43 stores a predetermined program, and the RAM 44 stores predetermined data. The controller 42 determines the content of the question from the interrogator 10 based on the signal output from the FSK detection circuit 41,
A signal corresponding to the inquiry is sent to the transmission circuit 45. Specifically, a signal for recognizing that the tag 30 exists near the interrogator 10,
A signal related to information, a signal related to data stored in the RAM 44, and the like are output to the transmission circuit 44.

【0035】送信回路45は、コントローラ42からの
信号に基づいて、送受信用コイル31aで受信して得ら
れた電源電流を変調することにより、その受信した信号
をAM変調して送信するものである。かかる送信回路4
5は、抵抗と、スイッチとを有するものである。スイッ
チを閉じると、電源電流は抵抗を流れ、抵抗で電力が消
費されることになり、一方、スイッチを開くと、電源電
流は抵抗を通らずそのまま流れることになる。送信回路
45が、コントローラ42からの二値信号に応じて、ス
イッチの開閉を制御すると、電源の負荷が変化し、共振
回路31のコイル31aに発生する磁界も変動する。こ
れにより、共振回路31で受信した信号は、受信と同時
にAM変調がかけられて、磁界が発生することになる。
例えば、周波数が125kHzである信号を受信したと
きに、変調周波数が62.5kHzである信号を送り返
すようにしている。従って、本実施形態では、タグ30
に送信コイルと受信コイルを別個に設ける必要がなく、
一つのコイルで送信と受信を兼用することができる。
尚、抵抗36aは、送信回路45から整流回路35に供
給された電流が平滑回路36の側にあまり多く流れない
ように、バランスをとる役割を果たす。
The transmission circuit 45 modulates the power supply current received by the transmission / reception coil 31a based on the signal from the controller 42, and AM-modulates the received signal to transmit. . Such a transmission circuit 4
Reference numeral 5 has a resistor and a switch. When the switch is closed, the power supply current flows through the resistor, and power is consumed by the resistance. On the other hand, when the switch is opened, the power supply current flows without passing through the resistance. When the transmission circuit 45 controls the opening and closing of the switch according to the binary signal from the controller 42, the load of the power supply changes, and the magnetic field generated in the coil 31a of the resonance circuit 31 also changes. Thus, the signal received by the resonance circuit 31 is subjected to AM modulation at the same time as the reception, and a magnetic field is generated.
For example, when a signal having a frequency of 125 kHz is received, a signal having a modulation frequency of 62.5 kHz is sent back. Therefore, in the present embodiment, the tag 30
It is not necessary to provide a transmitting coil and a receiving coil separately,
One coil can be used for both transmission and reception.
Note that the resistor 36a serves to balance the current supplied from the transmission circuit 45 to the rectifier circuit 35 so that the current does not flow too much toward the smoothing circuit 36.

【0036】このようにしてタグ30の送受信用コイル
31aから送信された信号は、質問機10の受信コイル
22で受信される。質問機10のフィルタ14は、この
受信した信号のサイドバンド(side band )だけを抽出
する。そして、この抽出したサイドバンドは、受信アン
プ15で増幅された後、検波回路16で復調されること
になる。
The signal transmitted from the transmitting / receiving coil 31a of the tag 30 in this manner is received by the receiving coil 22 of the interrogator 10. The filter 14 of the interrogator 10 extracts only the side band of the received signal. The extracted sideband is amplified by the receiving amplifier 15 and then demodulated by the detection circuit 16.

【0037】次に、本発明者等が本実施形態のデータキ
ャリアシステムについて行った実験について説明する。
最初に、本発明者等は、かかるデータキャリアシステム
において、第一同調回路50を設けたときと、設けない
ときとで、質問機10からタグ30に信号を送信できる
通信距離がどう変化するかを調べた。
Next, an experiment performed by the present inventors on the data carrier system of the present embodiment will be described.
First, the present inventors will explain how the communication distance in which a signal can be transmitted from the interrogator 10 to the tag 30 changes when the first tuning circuit 50 is provided and not provided in such a data carrier system. Was examined.

【0038】まず、データキャリアシステムから第一同
調回路50を取り外した。そして、タグ30の送受信用
コイル31aが質問機10の送信コイル21と対向する
ように、タグ30と質問機10の距離を十分に小さく、
例えば0.1cmとした(状態)。この状態では、
タグ30に約30Vppの誘導起電力が発生し、タグ3
0は良好に動作していた。次に、タグ30を質問機10
から、送受信用コイル31aと送信コイル21とが対向
する方向に沿って徐々に離していった。すると、タグ3
0に発生する誘導起電力が徐々に減少し、その距離が約
30cmになると誘導起電力が約13Vppより低くな
り、タグ30は完全な動作ができなくなった。さらに、
タグ30を質問機10から離していき、その距離が約4
0cmになると、タグ30は、誘導起電力が約9Vpp
になって、完全に動作を停止した。そして、タグ30
を、この約9Vppの誘導起電力を有する位置に固定し
た(状態)。本発明者等は、この状態において、第
一同調回路50のコイル51が質問機10の送信コイル
21と対向するように、第一同調回路50を、タグ30
に対して質問機10と反対側の位置に設置した。する
と、タグ30には約13Vppの誘導起電力が発生し、
タグ30は動作を再開するようになった。このように、
本発明者等は、第一同調回路50を設けることにより、
質問機10からの信号が強くなり、質問機10からタグ
30に信号を送信できる通信距離が伸びることを見い出
した。
First, the first tuning circuit 50 was removed from the data carrier system. Then, the distance between the tag 30 and the interrogator 10 is sufficiently small so that the transmission / reception coil 31a of the tag 30 faces the transmission coil 21 of the interrogator 10,
For example, it was 0.1 cm (state). In this state,
An induced electromotive force of about 30 Vpp is generated in the tag 30, and the tag 3
0 was working well. Next, the tag 30 is attached to the interrogator 10.
, The transmission coil 31a and the transmission coil 21 gradually separated from each other along the direction in which they face each other. Then tag 3
The induced electromotive force generated at 0 gradually decreased. When the distance became about 30 cm, the induced electromotive force became lower than about 13 Vpp, and the tag 30 could not operate completely. further,
Move the tag 30 away from the interrogator 10 and the distance
At 0 cm, the tag 30 has an induced electromotive force of about 9 Vpp.
And stopped working completely. And the tag 30
Was fixed at the position having an induced electromotive force of about 9 Vpp (state). In this state, the present inventors set the first tuning circuit 50 to the tag 30 so that the coil 51 of the first tuning circuit 50 faces the transmission coil 21 of the interrogator 10.
Was installed at a position opposite to the interrogator 10. Then, an induced electromotive force of about 13 Vpp is generated in the tag 30,
The tag 30 has resumed operation. in this way,
The present inventors provide the first tuning circuit 50,
It has been found that the signal from the interrogator 10 becomes stronger and the communication distance over which the signal can be transmitted from the interrogator 10 to the tag 30 increases.

【0039】また、本発明者等は、更に詳しく実験を行
い、この通信距離が、質問機10の送信コイル21と第
一同調回路50のコイル51との距離D、及びコイル5
1の内面積(又は半径)に依存するという結果を得た。
すなわち、距離Dが送信コイル21の半径よりも大きい
場合には、コイル51の内面積を、送信コイル21の内
面積に等しいかそれより大きくすることが必要である。
これは、円形コイルがつくる磁界は、円形コイルの半径
に比べて十分近い距離のところでは、ほぼ一様である
が、円形コイルの半径よりも十分遠い距離のところで
は、磁界は距離の3乗に反比例して弱くなる。このた
め、コイル51を送信コイル21の半径よりも遠い距離
に置いた場合は、コイル51の大きさを送信コイル21
の大きさに等しいか、それより大きくしなければならな
い。実際問題として、同調コイルを送信コイルに比べて
非常に大きくすることは困難であるので送信コイルと同
じ大きさの同調コイルを用いるものとする。すなわち、
送信コイルと同調コイルの大きさを、同じ大きさの円形
コイルの半径に換算して表すとし、送信コイルの大きさ
をR、同調コイルの大きさをrとすると、R=rであ
る。この場合距離Dは、2R≦D≦3Rの式を満足する
値とする。
Further, the present inventors conducted an experiment in further detail. The communication distance was determined by the distance D between the transmission coil 21 of the interrogator 10 and the coil 51 of the first tuning circuit 50 and the coil 5.
1 was obtained, depending on the inner area (or radius).
That is, when the distance D is larger than the radius of the transmitting coil 21, the inner area of the coil 51 needs to be equal to or larger than the inner area of the transmitting coil 21.
This is because the magnetic field generated by a circular coil is almost uniform at a distance sufficiently close to the radius of the circular coil, but at a distance sufficiently far from the radius of the circular coil, the magnetic field is a cube of the distance. Weakens in inverse proportion to Therefore, when the coil 51 is placed at a distance farther than the radius of the transmission coil 21, the size of the coil 51 is
Must be greater than or equal to the size of As a practical matter, it is difficult to make the tuning coil much larger than the transmitting coil, so a tuning coil having the same size as the transmitting coil is used. That is,
Assuming that the size of the transmitting coil and the tuning coil is expressed in terms of the radius of a circular coil of the same size, and the size of the transmitting coil is R and the size of the tuning coil is r, then R = r. In this case, the distance D is a value that satisfies the expression 2R ≦ D ≦ 3R.

【0040】本発明者等は、送信コイル21の半径が約
20cm、送信コイル21とコイル51との距離Dが約
50cm、コイル51の半径が約20cmであるとき、
第一同調回路50を設けることにより、通信距離が約5
割アップすることを確認した。この場合は、送信コイル
21とタグ30の送受信用コイル31aとコイル51と
を一直線上に配置し、各コイルのつくる平面を平行にし
て、実験を行った。また、条件をいろいろ変えて実験を
行ったところ、通信距離は少なくとも1割から2割アッ
プした。この通信距離がわずか1割増加するといって
も、電力に換算して考えると、これは非常に効果的なこ
とである。
The present inventors assume that when the radius of the transmitting coil 21 is about 20 cm, the distance D between the transmitting coil 21 and the coil 51 is about 50 cm, and the radius of the coil 51 is about 20 cm,
By providing the first tuning circuit 50, a communication distance of about 5
We confirmed that we increased. In this case, the experiment was conducted by arranging the transmitting coil 21, the transmitting / receiving coil 31 a of the tag 30, and the coil 51 on a straight line, and making the planes formed by the coils parallel. In addition, when experiments were conducted under various conditions, the communication distance was increased by at least 10% to 20%. Even if the communication distance is increased by only 10%, it is very effective in terms of electric power.

【0041】尚、本発明者等が調べたところでは、コイ
ル51の巻数を変えたり、コイル51の中にコアを入れ
ても影響がなかった。次に、本発明者等は、かかるデー
タキャリアシステムにおいて、第二同調回路70を設け
たときと、設けないときとで、タグ30から質問機10
に信号を送信できる通信距離がどう変化するかを調べ
た。この実験の結果、第二同調回路70を設けることに
より、上記と同様に、タグ30からの信号が強くなり、
通信距離が伸びることが分かった。この場合は、タグ3
0の送受信用コイル31aが小さいことを考慮すると、
第二同調回路70のコイル71としては、受信コイル2
2の内面積の四分の一以下であって送受信用コイル31
aの内面積よりも大きい内面積を有するものを用いるこ
とが望ましい。
According to the investigation by the present inventors, there was no effect even if the number of turns of the coil 51 was changed or a core was inserted in the coil 51. Next, the present inventors, in such a data carrier system, when the second tuning circuit 70 is provided and when the second tuning circuit is not provided, from the tag 30 the interrogator 10.
We investigated how the communication distance at which signals can be transmitted changes. As a result of this experiment, by providing the second tuning circuit 70, similarly to the above, the signal from the tag 30 becomes strong,
It turned out that the communication distance increased. In this case, tag 3
Considering that the transmission / reception coil 31a of 0 is small,
As the coil 71 of the second tuning circuit 70, the receiving coil 2
2/4 or less of the inner area of the transmission / reception coil 31
It is desirable to use one having an inner area larger than the inner area of a.

【0042】本実施形態のデータキャリアシステムで
は、送信コイルに対向して配置されたループ状のコイル
を有し、送信コイルから送られる信号の周波数に同調す
る第一同調回路を設けたことにより、送信コイルから送
信される信号を強くすることができる。また、送信コイ
ルのつくる平面上に送信コイルと同心円状に配置された
ループ状のコイルを有し、タグの送受信用コイルから送
信される信号の周波数に同調する第二同調回路を設けた
ことにより、送受信用コイルからの信号を強くすること
ができる。従って、質問機の出力を上げることなく、質
問機とタグとの間で信号を送受できる通信距離を伸ばす
ことができる。また、かかる通信距離拡大の効果を逆に
利用すれば、タグの送受信用コイルとして小さいものを
用いても、送受信用コイルを小さくしないときの通信距
離を維持することができるので、タグの小型化を図るこ
とができるという効果もある。
In the data carrier system according to the present embodiment, the first tuning circuit that has a loop-shaped coil disposed opposite to the transmission coil and tunes to the frequency of the signal transmitted from the transmission coil is provided. The signal transmitted from the transmission coil can be strengthened. Also, by providing a loop-shaped coil arranged concentrically with the transmission coil on the plane created by the transmission coil and providing a second tuning circuit for tuning to the frequency of the signal transmitted from the transmission / reception coil of the tag Thus, the signal from the transmitting / receiving coil can be strengthened. Therefore, it is possible to extend the communication distance in which signals can be transmitted and received between the interrogator and the tag without increasing the output of the interrogator. In addition, if the effect of the expansion of the communication distance is used in reverse, the communication distance can be maintained when the transmission / reception coil is not reduced even if the transmission / reception coil of the tag is small. There is also an effect that can be achieved.

【0043】尚、本発明は上記の実施形態に限定される
ものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が
可能である。例えば、上記の実施形態では、第二同調回
路のコイルを、質問機の送信コイルのつくる平面上に同
心円状に配置した場合について説明したが、第二同調回
路のコイルは必ずしも質問機の送信コイルと同一平面上
に配置する必要はなく、例えば、質問機の後方に配置し
てもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention. For example, in the above embodiment, the case where the coil of the second tuning circuit is arranged concentrically on the plane formed by the transmission coil of the interrogator, but the coil of the second tuning circuit is not necessarily the transmission coil of the interrogator. It is not necessary to arrange them on the same plane as the above, for example, they may be arranged behind the interrogator.

【0044】また、上記の実施形態では、質問機の近く
を通過するタグと質問機との間で信号を送受することに
より、質問機がタグに記憶された所定のデータを受け取
る場合について説明したが、タグは、質問機から信号を
受信するのみで、信号を送信しないものであってもよ
い。例えば、タグとして、信号を受信したときに光を発
するようなものを用いた場合にも、本発明のデータキャ
リアシステムを適用することができる。
In the above embodiment, the case where the interrogator receives predetermined data stored in the tag by transmitting and receiving signals between the interrogator and the tag passing near the interrogator is described. However, the tag may only receive a signal from the interrogator and not transmit a signal. For example, the data carrier system of the present invention can be applied to a tag that emits light when a signal is received as a tag.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、本
体装置の本体用送信コイルに対向して配置されたループ
状の第一同調コイルを有し、本体用送信コイルから送信
される信号の周波数に同調する第一同調回路を設けたこ
とにより、本体用送信コイルから送信される信号を強く
することができるので、本体装置の出力を上げることな
く、本体装置からタグに信号を送信できる通信距離を伸
ばすことができるデータキャリアシステムを提供するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, there is provided a loop-shaped first tuning coil disposed opposite to a main body transmission coil of a main body apparatus, and a signal transmitted from the main body transmission coil. By providing the first tuning circuit that tunes to the frequency, the signal transmitted from the main body transmission coil can be strengthened, so that the signal can be transmitted from the main body device to the tag without increasing the output of the main body device. A data carrier system capable of extending a communication distance can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)は、本発明の一実施形態であるデータキ
ャリアシステムの構成を概略的に示す図、(B)は、
(A)のデータキャリアシステムの、送信コイル、第1
同調回路、タグの位置的関係を示す図である。
FIG. 1A is a diagram schematically showing a configuration of a data carrier system according to an embodiment of the present invention, and FIG.
(A) The transmitting coil of the data carrier system, the first
It is a figure which shows the positional relationship of a tuning circuit and a tag.

【図2】図1(A)のデータキャリアシステムの、質問
機(interrogator)の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an interrogator of the data carrier system of FIG.

【図3】図2の質問機のFSK検波回路の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an FSK detection circuit of the interrogator of FIG. 2;

【図4】(A)は、データキャリアシステムにおける、
タグの送信コイルと受信コイルを共通にした場合の概略
構成を示すブロック図、(B)は、タグの送信コイルと
受信コイルを別個に設けた場合の、送信コイルの部分の
構成を示す図である。
FIG. 4A is a diagram illustrating a data carrier system.
FIG. 3B is a block diagram illustrating a schematic configuration when a tag transmission coil and a reception coil are shared, and FIG. 2B is a diagram illustrating a configuration of a transmission coil portion when a tag transmission coil and a reception coil are separately provided; is there.

【図5】図4(A)のタグのFSK検波回路の構成を示
すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an FSK detection circuit of the tag of FIG.

【図6】図5のFSK検波回路の動作を説明するため
の、各部の信号波形を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating signal waveforms at various parts for explaining the operation of the FSK detection circuit in FIG. 5;

【図7】円形コイルの中心軸上の磁界強度と円形コイル
の中心からの距離との関係を、電力一定の条件下での円
形コイルの半径をパラメータとして示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the magnetic field strength on the central axis of the circular coil and the distance from the center of the circular coil using the radius of the circular coil as a parameter under a constant power condition.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 質問機 11 コントローラ 12 FSK変調回路 13 電力増幅器 14 フィルタ 15 受信アンプ 16 検波回路 21 送信コイル 22 受信コイル 30 タグ 31 共振回路 31a 送受信用コイル 31b コンデンサ 35 整流回路 36 平滑回路 36a 抵抗 36b ツェナーダイオード 36c コンデンサ 41 FSK検波回路 42 コントローラ 43 ROM 44 RAM 45 送信回路 50 第一同調回路 51 コイル 52 コンデンサ 70 第二同調回路 71 コイル 72 コンデンサ 121 発振器 122 第一分周器 123 第二分周器 124 第三分周器 125 データレジスタ 126 バンドパスフィルタ 411 発振器 412 ゲート信号検出回路 413 ゲート回路 414 カウンタ回路 415 メモリ 416 判定回路 Reference Signs List 10 interrogator 11 controller 12 FSK modulation circuit 13 power amplifier 14 filter 15 reception amplifier 16 detection circuit 21 transmission coil 22 reception coil 30 tag 31 resonance circuit 31a transmission / reception coil 31b capacitor 35 rectification circuit 36 smoothing circuit 36a resistance 36b zener diode 36c capacitor 41 FSK detection circuit 42 Controller 43 ROM 44 RAM 45 Transmission circuit 50 First tuning circuit 51 Coil 52 Capacitor 70 Second tuning circuit 71 Coil 72 Capacitor 121 Oscillator 122 First frequency divider 123 Second frequency divider 124 Third frequency dividing Instrument 125 Data register 126 Band pass filter 411 Oscillator 412 Gate signal detection circuit 413 Gate circuit 414 Counter circuit 415 Memory 416 Judgment circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 1/59 H04B 1/59 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04B 1/59 H04B 1/59

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の信号を出力する第1制御手段と、
前記第1の信号を外部に送信する送信コイルを少なくと
も含む第1のコイル手段とを備えた本体装置と、 前記第1のコイル手段の送信コイルに対向して配置され
た同調コイルを含み、前記第1の信号の周波数と同調す
る同調回路を備えた同調回路手段と、 少なくとも受信コイルを含む第2コイル手段と、前記本
体装置より送信される前記第1の信号を前記第2コイル
手段の受信コイルを介して受信し、前記受信した第1の
信号に基づいて所定の制御を行う第2の制御手段とを備
えたタグと、 を具備することを特徴とするデータキャリアシステム。
A first control means for outputting a first signal;
A main unit comprising: a first coil unit including at least a transmission coil for transmitting the first signal to the outside; and a tuning coil disposed opposite to a transmission coil of the first coil unit; Tuning circuit means having a tuning circuit for tuning with the frequency of the first signal; second coil means including at least a receiving coil; and reception of the first signal transmitted from the main unit by the second coil means. A tag provided with a second control unit that receives the signal via a coil and performs predetermined control based on the received first signal.
【請求項2】 前記同調コイルのコイル面は、前記第1
のコイル手段の送信コイルのコイル面とほぼ同じ大きさ
であることを特徴とする請求項1記載のデータキャリア
システム。
2. The tuning coil according to claim 1, wherein
2. The data carrier system according to claim 1, wherein the size of the coil surface is substantially the same as that of the transmission coil of the coil means.
【請求項3】 前記タグの第2の制御手段は、前記受信
した第1の信号に基づいて第2の信号を発生する手段を
有し、前記タグの第2コイル手段は、前記第2の信号を
送信する送信コイルを含み、前記本体装置の第1コイル
手段は前記タグの送信コイルにより送信された前記第2
の信号を受信する受信コイルを含むことを特徴とする請
求項1記載のデータキャリアシステム。
3. The second control means of the tag includes a means for generating a second signal based on the received first signal, and the second coil means of the tag includes: A transmitting coil for transmitting a signal, wherein the first coil means of the main body device transmits the second coil transmitted by the transmitting coil of the tag.
2. The data carrier system according to claim 1, further comprising a receiving coil for receiving the signal of (1).
【請求項4】 前記タグの第2コイル手段の受信コイル
と送信コイルは、1つの共通の送受信コイルの形に形成
されることを特徴とする請求項3記載のデータキャリア
システム。
4. The data carrier system according to claim 3, wherein the receiving coil and the transmitting coil of the second coil means of the tag are formed in one common transmitting and receiving coil.
【請求項5】 前記本体装置の前記第1のコイル手段の
前記送信コイルと受信コイルは同心に配列されたループ
状円形のコイルに形成され、受信コイルの半径は送信コ
イルの半径よりも小さいことを特徴とする請求項4記載
のデータキャリアシステム。
5. The transmitting coil and the receiving coil of the first coil means of the main body device are formed as concentrically arranged loop-shaped circular coils, and the radius of the receiving coil is smaller than the radius of the transmitting coil. The data carrier system according to claim 4, wherein:
【請求項6】 前記本体装置の第1のコイル手段の受信
コイルと同心に配列されたループ状円形の第2の同調コ
イルと、該第2の同調コイルに並列に接続された第2の
コンデンサを含み、前記タグより送信される前記第2の
信号の周波数に同調する第2の同調回路を備えた第2の
同調回路手段を備えることを特徴とする請求項5記載の
データキャリアシステム。
6. A loop-shaped circular second tuning coil arranged concentrically with the receiving coil of the first coil means of the main unit, and a second capacitor connected in parallel to the second tuning coil. 6. A data carrier system according to claim 5, further comprising a second tuning circuit means including a second tuning circuit for tuning to a frequency of said second signal transmitted from said tag.
【請求項7】 前記第2の同調コイルは、前記本体装置
の前記第1のコイル手段の受信コイルの内面積の4分の
1またはそれより小さく、前記タグの第2のコイル手段
の送受信コイルの内面積より大きい内面積をもつことを
特徴とする請求項6記載のデータキャリアシステム。
7. The transmitting and receiving coil of the second coil means of the tag, wherein the second tuning coil is one-fourth or smaller than the inner area of the receiving coil of the first coil means of the main unit. 7. The data carrier system according to claim 6, wherein the data carrier system has an inner area larger than the inner area.
【請求項8】 前記本体装置の前記第1コイル手段の送
信コイルが円形コイルであり、前記同調回路手段の前記
同調コイルが前記送信コイルの円形コイルとほぼ同じ半
径の円形コイルであることを特徴とする請求項1記載の
データキャリアシステム。
8. The transmitting coil of the first coil means of the main body device is a circular coil, and the tuning coil of the tuning circuit means is a circular coil having substantially the same radius as the circular coil of the transmitting coil. The data carrier system according to claim 1, wherein
【請求項9】 前記送信コイルと同調コイルの各々の大
きさを、同じ内面積をもった円形コイルの半径で表すと
したとき、前記第1のコイル手段の送信コイルの大きさ
がRで、前記同調回路の同調コイルの大きさがrで表せ
る場合、Rはrにほぼ等しく、前記第1のコイル手段と
前記同調回路手段との間の距離Dの値は2R≦D≦3R
の条件を満たすことを特徴とする請求項1記載のデータ
キャリアシステム。
9. When the size of each of the transmitting coil and the tuning coil is represented by the radius of a circular coil having the same inner area, the size of the transmitting coil of the first coil means is R, When the size of the tuning coil of the tuning circuit can be represented by r, R is substantially equal to r, and the value of the distance D between the first coil means and the tuning circuit means is 2R ≦ D ≦ 3R
2. The data carrier system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
【請求項10】 送信コイルと受信コイルを含む第1の
コイル手段と、前記受信コイルを介して外部より第1の
信号を受けて、その受信した第1の信号に基づいて各種
制御を行い、少なくとも第2の信号を発生する制御手段
と、前記第2の信号を前記送信コイルを介して外部に送
信する手段を備えたタグと、 前記タグの第1コイル手段の前記受信コイルと電磁結合
して、前記タグに信号を送信する円形ループ状送信コイ
ルと、前記タグの第1コイル手段の送信コイルと電磁結
合して、前記タグより送信される信号を受信し、かつ前
記円形ループ状の送信コイルと同心に配置された円形ル
ープ状の受信コイルとを含む第2コイル手段と、を備え
た本体装置と、 前記第2コイル手段の受信コイルと同心に配置された円
形ループ状の同調コイルと、該同調コイルに並列に接続
された同調コンデンサを含む同調回路を含む同調回路手
段と、 を具備することを特徴とするデータキャリアシステム。
10. A first coil means including a transmission coil and a reception coil, receiving a first signal from the outside via the reception coil, performing various controls based on the received first signal, Control means for generating at least a second signal; a tag including means for transmitting the second signal to the outside via the transmission coil; and electromagnetic coupling with the reception coil of the first coil means of the tag A magnetic transmission coil for transmitting a signal to the tag, and a transmission coil of the first coil means of the tag which is electromagnetically coupled to receive a signal transmitted from the tag and transmit the signal in a circular loop. A second coil means including a coil and a circular loop-shaped receiving coil arranged concentrically; and a circular loop-shaped tuning coil arranged concentrically with the receiving coil of the second coil means. , Data carrier system characterized by comprising: a tuning circuit means comprising a tuning circuit including the connected tuning capacitor in parallel with the tuning coil.
【請求項11】 前記同調コイルは、前記本体装置の第
2コイル手段の受信コイルよりも大きいサイズを持つこ
とを特徴とする請求項10記載のデータキャリアシステ
ム。
11. The data carrier system according to claim 10, wherein the tuning coil has a larger size than a receiving coil of the second coil means of the main unit.
【請求項12】 前記タグの送信コイルと受信コイル
は、共通の1つの送受信コイルに形成されることを特徴
とする請求項10記載のデータキャリアシステム。
12. The data carrier system according to claim 10, wherein the transmitting coil and the receiving coil of the tag are formed in one common transmitting and receiving coil.
【請求項13】 外部から送られる信号を受信するルー
プ状の受信コイルと、前記受信した信号に基づいて各種
制御を行う制御手段と、を含むタグと、 前記タグの前記受信コイルと電磁結合して、前記タグの
受信コイルに信号を送信するループ状の送信コイルを有
する本体装置と、 前記タグの受信コイルの近傍に配置されて、前記タグの
受信コイルと、前記本体装置の送信コイルの間の電磁結
合を強化する手段と、 を具備することを特徴とするデータキャリアシステム。
13. A tag including: a loop-shaped receiving coil for receiving a signal sent from the outside; a control unit for performing various controls based on the received signal; and a electromagnetic coupling with the receiving coil of the tag. A main unit having a loop-shaped transmitting coil for transmitting a signal to the receiving coil of the tag; and a main unit disposed near the receiving coil of the tag, between the receiving coil of the tag and the transmitting coil of the main unit. Means for enhancing the electromagnetic coupling of the data carrier system.
【請求項14】 前記電磁結合を強化する手段は、同調
コイルと該同調コイルに並列に接続されたコンデンサを
有し、前記本体装置より前記タグに送信される信号の周
波数に同調する同調回路を構成する回路手段を含むこと
を特徴とする請求項13記載のデータキャリアシステ
ム。
14. The means for enhancing electromagnetic coupling includes a tuning circuit having a tuning coil and a capacitor connected in parallel to the tuning coil, wherein the tuning circuit tunes to a frequency of a signal transmitted from the main unit to the tag. 14. The data carrier system according to claim 13, including circuit means for configuring.
【請求項15】 第1の信号を発生する制御手段と、前
記第1の信号を外部に送信するループ状の送信コイルを
含むタグと、 前記タグの送信コイルと電磁結合して、前記タグより送
信される前記第1の信号を受信するループ状受信コイル
をもつ本体装置と、 前記本体装置の前記受信コイルの近傍に配置され、前記
本体装置の受信コイルと、前記タグの送信コイルとの間
の電磁結合を強化する手段と、 を具備することを特徴とするデータキャリアシステム。
15. A tag including a control unit for generating a first signal, a tag including a loop-shaped transmission coil for transmitting the first signal to the outside, and electromagnetically coupling with the transmission coil of the tag, and A main unit having a loop-shaped receiving coil for receiving the first signal to be transmitted; and a main unit disposed near the receiving coil of the main unit, between the receiving coil of the main unit and the transmitting coil of the tag. Means for enhancing the electromagnetic coupling of the data carrier system.
【請求項16】 前記電磁結合を強化する手段は、同調
コイルと該同調コイルに並列に接続されたコンデンサを
有し、前記第1の信号の周波数に同調する同調回路を構
成する回路手段を含むことを特徴とする請求項15記載
のデータキャリアシステム。
16. The means for enhancing electromagnetic coupling includes circuit means having a tuning coil and a capacitor connected in parallel with the tuning coil, forming a tuning circuit for tuning to the frequency of the first signal. The data carrier system according to claim 15, wherein:
【請求項17】 第1の信号を出力する第1の制御手段
と、前記第1の信号をモニタすべきタグに向かって送信
する送信コイルを少なくとも含む第1のコイル手段を備
えた本体装置と、 前記本体装置から所定距離隔離して配置された同調回路
手段にして、前記第1のコイル手段の送信コイルと対向
して配置された同調コイルと、該同調コイルに並列に接
続されたコンデンサを有し、前記第1の信号の周波数に
同調する同調回路を備えた前記同調回路手段と、 を具備することを特徴とするデータキャリアシステムに
用いるタグモニタ装置。
17. A main body device comprising: first control means for outputting a first signal; and first coil means including at least a transmission coil for transmitting the first signal toward a tag to be monitored. A tuning circuit arranged at a predetermined distance from the main unit, and a tuning coil arranged opposite to a transmission coil of the first coil means, and a capacitor connected in parallel to the tuning coil. A tag monitor device for use in a data carrier system, comprising: a tuning circuit means having a tuning circuit for tuning to a frequency of the first signal.
【請求項18】 前記本体装置と前記同調回路手段の間
に設けられ、このモニタ装置によりモニタすべきタグを
通過させる通路を備えることを特徴とする請求項17記
載のタグモニタ装置。
18. The tag monitoring device according to claim 17, further comprising a passage provided between said main device and said tuning circuit means, for passing a tag to be monitored by said monitoring device.
【請求項19】 前記第1のコイル手段の送信コイルの
コイル面の大きさは、前記同調コイルのコイル面の大き
さと同じであることを特徴とする請求項17記載のタグ
モニタ装置。
19. The tag monitor device according to claim 17, wherein the size of the coil surface of the transmitting coil of the first coil means is the same as the size of the coil surface of the tuning coil.
【請求項20】 前記本体装置の第1のコイル手段は、
モニタすべきタグより送信される第2の信号を受信する
ための受信コイルを含み、前記第1のコイル手段の送信
コイルと受信コイルは、共に円形のループ状に形成さ
れ、同心に配列されることを特徴とする請求項17記載
のタグモニタ装置。
20. The first coil means of the main body device,
A receiving coil for receiving a second signal transmitted from the tag to be monitored, wherein the transmitting coil and the receiving coil of the first coil means are both formed in a circular loop shape and arranged concentrically; 18. The tag monitor according to claim 17, wherein:
【請求項21】 前記第1のコイル手段の前記受信コイ
ルの半径は、前記送信コイルの半径よりも小さいことを
特徴とする請求項20記載のタグモニタ装置。
21. The tag monitor device according to claim 20, wherein a radius of said reception coil of said first coil means is smaller than a radius of said transmission coil.
【請求項22】 前記第1のコイル手段の送信コイルと
前記同調回路手段の同調コイルの各々の大きさを、各コ
イル面と同じ大きさのコイル面をもった円形コイルの半
径で表すとき、第1のコイル手段の送信コイルの大きさ
がRで、同調コイルの大きさがrで表せる場合、前記本
体装置と前記同調回路手段との間の距離Dの値は、2R
≦D≦3Rの条件を満たすことを特徴とする請求項17
記載のタグモニタ装置。
22. When the size of each of the transmitting coil of the first coil means and the tuning coil of the tuning circuit means is represented by a radius of a circular coil having a coil surface of the same size as each coil surface, When the size of the transmitting coil of the first coil means is R and the size of the tuning coil is r, the value of the distance D between the main unit and the tuning circuit means is 2R
The condition of ≦ D ≦ 3R is satisfied.
The tag monitor device according to the above.
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