JPH0222998A - 遠隔作動装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、送信手段から無接触で電力が供給されて作動
する遠隔作動装置に関する。

従来の技術 広く普及した磁気カードを利用して、個人を識別する情
報を書込み、該情報を読取装置で読取って磁気カードを
保有する個々人を識別しようとする識別装置が用いられ
ている。一方これに対して、カードを取出す手間が省け
、カードと読取装置とが無接触で構成され、したがって
機械的な損傷、牽粍が無く、またカードの記憶内容の複
製が衝めて難しく信頼性が高い特性を有した無接触式識
別装置も用いられている。この従来例の無接触式識別装
置においては、使用されるカードに、識別に用いられる
数値コードなどの識別信号の発生手段と、識別信号の送
信手段とを備え、電源にリチウム電池等の内部電源を組
込んでいた。

発明が解決しようとする課題 したがって、常時、識別信号を発信していると電池の寿
命切れでカード寿命はたとえば一年程度となり、また電
源用の０Ｎ１０ＦＦスイツチを取（＝ｆけると、スイッ
チの入れ忘れや切り忘れが起り、取扱いが面倒になり、
磁気カードに対する上記利便性が半減してしまう等の問
題点を有していた。

本発明の目的は、上述の技術的課題を解消し、たとえば
電池などの内部電源を不必要とし、所望の動作を遠隔に
て行わせることができるようにした遠隔作動装置を提供
することである。

課題を解決するための手段 本発明は、送信手段から放射される予め定められる周波
数を有する電磁波を受信して、電磁エネルギを電力に変
換し、該電力によって動作を行うようにしたことを特徴
とする遠隔作動装置である。

また本発明においては、上記遠隔作動装置が上記周波数
を共振周波数とする共振手段と、共振手段出力を平滑化
して直流電力を出力する平滑手段と、 平滑手段出力で付勢される信号発生手段と、信号発生手
段出力を電磁波に変換して発信する発信手段とを含むよ
うにしてもよい。

また本発明においては、送信手段は上記周波数を搬送波
周波数とし、送信データを搬送波で変調する変調手段を
有し、 遠隔作動装置は該送信データを復調する復調手段を含む
ようにしてもよい。

作　　用 本発明に従う遠隔作動装置において、送信手段から放射
される予め定められる周波数を有する電磁波が受信され
て、電磁エネルギが電力に変換される。遠隔作動装置は
、該電力によって動作を行う、これにより遠隔作動装置
には、たとえば電池などの内部電源が不要となり、たと
えば電池の交換などの保守作業が不用となり、利便性が
格段に向上する。また電池などの内部電源を設けている
場合には、電池の寿命切れなどによる遠隔作動装置の寿
命の短期化やその内部の損傷が発生する場自があるが、
本発明ではこのような事態が防がれる。

また本発明によれば、上記遠隔作動装置において、共振
手段と平滑手段と、信号発生手段と、発信手段とを設け
るようにしてもよい、この場合には、信号発生手段によ
って発生される信号を遠隔作動装置毎に異なった態様と
すれば、送信手段は遠隔作動装置から発信される信号を
受信すれば、複数の遠隔作動装置を相互に識別できるこ
とになる。

また送信手段から送信されるデータを変調手段で変調し
、遠隔作動装置の復調手段でデータに復調する。このよ
うにすれば、複雑なデータ伝送を行う、二とができる。

実施例 以下に、本発明の実施例を図面によって詳細に説明する
。

第３（２Ｉは本発明の一実施例に従う構成の系統図であ
り、第４図〜第７図は応用例を示す斜視図である０本実
施例は、たとえば機密度Ａクラスの部屋２への人の出入
りを管理するために案出されたものである０部屋２の外
側の廊下３の壁２ａに設けられた送信手段であるパネル
状のセンサ１０から、約１．５ｍ四方の範囲に発せられ
ている電磁波Ｍ内に、遠隔作動装置である識別用カード
２゜を第６図示のように通行証として上着のボゲット部
などに取けけた人Ｐが立つと、カード２ｏは前記電磁波
によって後述するようにＬＣ並列共振回路に電流を発生
し、この電流を電源としてＲＯＭ（リードオンリメモリ
）などの記憶手段内に設定されている識別コード番号を
、たとえば周波数変調した電波にのせて発信する。

センサ１０は、受信器によってカード２ｏがらの周波数
変調電波を受信し、デコードし、コントロールユニット
３０に出力する。コントロールユニット３０は、第４図
に示されるようにセンナ１０によって受信されたデータ
をフロッピィディスク装置等の外部記憶装置３１に記憶
させると共に、第５図示のようにプリンタ３２によりプ
リント・アウトし、かつメインコンピュータ４０に出力
する。

メインコンピュータ４０は、受信した識別コード番号が
、基板４１に搭載されたたとえば５６０にバイトのＲＯ
Ｍなどの記憶手段によって構成されている記憶ファイル
内に、機密Ａクラスの部屋２に入室許可と登録されてい
るかどうかを検索する。登録されていると、電動錠７が
開錠されドア４は電動モータ５によって開かれ、当該識
別カード番号が記憶されているカード２０を所持してい
る人は入室可能となる。

登録されていなければ、たとえば合成音声でスピーカ６
から入室許可されていない旨カード所持昔Ｐに告げる。

メインコンピュータ４０では、キーボード４２などの入
力手段を介して新規カードの登録、現在データの抹消を
行うことができ、また日報、週報等の帳票整理を行い、
さらにプリンタ３２でプリント・アウトする。また、随
時各種データを第４図示のようにたとえばＣＲＴ（陰極
線管）などの表示装置４４で表示することもできる。退
出時も入室時と同じ作動が行なわれる。センサ１０は、
ケース本体１１としてたとえば白色アクリル板を使用し
ており、第７図示のように正面に絵画等の取付が可能と
なっている。

第１図はカード２０の内部構成のブロック図であり、第
２図はセンナ１０に関連する構成のブロック図である。

これらの図面を参照して、センサ１０内部には、停電時
でもバックアップ用バッチリからの直流電流でも作動す
るようにたとえばＤＣ１２Ｖの直流電力の供給を受けて
、共振周波数の２４ｋＨｚ　（を技法施行規則の規制を
受けない）の周波数に増幅された交流電流を発生させる
発振・電力増幅器１２と、該発振・電力増幅器１２から
の交流電流を受は共振状態で変化する磁界を形成するＬ
Ｃ直列共振回路１３とを備える。

またアンテナ１４で受信したカード２０からの周波数変
調電波を選別受信し、再生するスーパーへテロダイン受
信器１５およびパルス幅弁別回路１６と、選別された受
信情報を反復読込みして１回目読込みと２回目読込みと
が一致したら出力する１６ＢＩＴデコ一ダ回路１７と、
コントロールユニット３０への１６ＢＩＴのデジタル出
力端子Ｌ８ａと、前記読込み完了信号を出力するＢＵＳ
Ｙ１子１８ｂと、コントロールユニットからめ処理完了
信号を入力する５ＴＲＯＢＥ端子１９とを備えている。

空中線としてのＬＣ直列共振回路１３は、電磁波発信手
段としてのコイル１３ａとコンデンサ１３ｂとから成る
。この共振回路１３の共振周波数ｆＯは、 ｆｏ＝１ｉ２ｙｔ−Ｅ　　　　　　　　　・（１）で得
られ、また回路インピーダンスＺＯは、Ｚｏ＝　Ｒ”＋
　（ａ＋Ｌ−１）’（＆ｌＣ）’　　　　　　　−（２
）で得られる。ただし、Ｌはコイル１３ａの自己インダ
クタンス、Ｃはコンデンサ１３ｂのリアクタンス、Ｒは
回路１３の直流抵抗、ωは角周波数である。

したがって、たとえば４．４ｍＨのコイル１３ａと、０
．０１μＦのコンデンサ１３ｂとから成るＬＣ直列共振
回路１３に、２４ｋＨｚ　（共振周波１１　ｆ　ｏに相
当）の交流電流を供給すると、共振状層になって（ωＬ
−１／ωＣ〉はＯとなり、回路１３のインピーダンスＺ
ｏは実効抵抗Ｒのみとなる。

これによって、強い電磁波を発信させ、より遠くに到達
する電磁界Ｍを形成しカード２０の電磁誘導回路として
のＬＣ並列回路２２に効率よく電力を入力することがで
きる。すなわち、コイル１３ａの発生電圧はコイルに流
れる電流とコイルのインダクタンスとの積であり、大き
な電圧を発生することになり、カード２０ｆｌｌの並列
共振回路２２に大きな電圧を発生させる。

カード２０は、第６図に示すように通行証８７等を前面
に取付けできるたとえ・ば約９０ｍｍＸ５０ｍｍＸ４ｍ
ｍの薄板状のプラスチックケース２１内に、前記センナ
１０からの２４ｋＨｚ誘導電磁界Ｍを受信して、コイル
インダクタンスとコンデンサ容量とを適当に選定して共
振状態とし、大きな交流電流を発生させるＬＣ並列共振
回路２２と、該共振回路２２内に発生した誘導交流電流
を整流する整流回路２３と、整流して得られた直流電流
の電圧を一定にするレギュレータ回路２４と、この定電
圧の直流電流に繰返し周波数を付与する発振回路２５と
、１６パルスカウント部２６ａ付きクロックパルス発信
回路２６と、ＲＯＭチップ２７ａ内に設定された識別コ
ード番号を読み出すシフトレジスタ２７と、パルス幅を
１ｍｓから５ｍｓの５〜２０回／秒の１！返しサイクル
に変調する１６ＢＩＴのパルス幅変調回路２８と、６０
〜１５０ｋＨｚの微弱電波を発信するＦＭ電波発信器２
９とを備えている。このような構成によって、上述した
ような動作を実現できる。

本実施例においては、センナｌＯとメインコンピュータ
４０とを別体の構成にしであるがメインコ・ンピュータ
４０を省いてコントロールユニット３０にマイクロコン
ピュータを組込んでコンパクトに一体化することも可能
である。

また、本実施例は、機密室２への出入りチエツクに応用
した例について記したが、会員制クラブやホテルの鍵に
カード２０を装着し人出時間や来店回数を記録して顧客
へのサービスの向上や管理を円滑に行ったり、セキュリ
ティコントロール・防犯に役立てることが可能となる。

あるいは空港等での手荷物等の確認に役立てることが可
能となる。

第８図は本発明の第２実施例のカード２０ａの内部構成
のブロック図であり、第９図は本実施例のセンサ１０ａ
に関連する構成のブロック図である。これらの図面を参
照して、カード２０ａは、ループアンテナ７３と、これ
に設けられた同調コンデンサ８８とを含むＬＣ並列共振
回路２２を備える。共振回路２２出力は、整流・平滑回
路２３および定電圧発生回路２４によって直流電力とし
て共用される。またこの直流電力によって電力叶勢され
る回路として、伝送すべきデータを記憶したＲＯＭ２７
ａが備えられる。ＲＯＭ２７ａから読出されたパラレル
データは、パラレル／シリアル変換部７９によってシリ
アルデータに変換され論理回路７６に入力される。論理
回路７６の出力は、水晶発振器８０出力を分周回路８１
で分周して得られる所望のクロック信号が入力される変
調回路８２に入力され、該タロツク信号をキャリアとし
てたとえばＰＷＭ　（パルス幅変調）方式で変調される
。変調回路８２出力は、アンテナ整合器を介して送信ア
ンテナ８４から発信される。

センサ１０ａ内部には、共振周波数の２４ｋＨ２の交流
電流を発生させる構成が設けられる。すなわち水晶発振
器９２と、その出力周波数を前記２４ＫＨｚに分周する
分周回路９３と、高調波などの雑音を除去する低域ｆ波
器９４と、その出力レベルを適切な程度に設定する滅哀
器９６と、電力増幅器９８とが設けられる。

また電力増幅器９８からの交流電流を受け、共振状態で
変化する電磁界Ｍを形成するループアンテナ８および装
荷コンデンサ９とを含むＬＣ直列共振回路９９を備え、
またループアンテナ３３で受信したカード２０ａからの
周波数変ｉｎ波を選別受信し、再生するためにアンテナ
整合器３４、高周波増幅器６８、中間周波増幅器６つ、
復調低周波増幅器７０、波形整形回路７１、パルス幅弁
別器３５およびデコーダ３６が設けられる。空中線とし
てのＬＣ直列共振回路９つの共振周波数ｆＯは第１実施
例と同様に定められる。

このような本実施例の構成でも、前記第１実施例と同様
な作用効果が実現される。また本実施例では水晶発振器
８０を用いるようにしている。第１実施例において、セ
ンサ１０とカード２０との相対距離の時間的変化が大き
い場合、たとえばカード２０による受信周波数の偏差を
生じたりして、カード２０が所望の動作を実現できない
場合が想定される。本実施例では水晶発振器８０を用い
て、カード２０の電気的動作を規定するクロック信号を
発生させるので、このような事態が防がれる。

第１０図は本発明の第３の実施例の基本的構成を示すブ
ロック図である。前述の各実施例では、カード２０，２
０ａからセンサ１０，１０ａへ送信されるのはカード２
０．２０ａ内に設けられたＲＯＭ９に記憶されている固
定データであったが、本実施例では前記カード２０．２
０ａと類似の構成を有するカード５１とセンサ５２との
間で、デジタル信号の相互伝送を行おうとするものであ
る。

センサ５２には、カード５１との間で後述するように信
号を送信／受信する送受信部５３が設けられ、この送受
信部５３を制御する制御部５４が設けられる、センサ５
２には、たとえば商用交流電力が供給されるとともに、
データライン５５を介してコントロールユニット５６が
接続される。

コントロールユニット５６には、データライン５５をシ
リアル信号として伝送されるデジタルデータをパラレル
信号に変換するたとえばシフトレジスタなどによって構
成されるシリアル／パラレル変換部５７が設けられる。

シリアル／パラレル変換部５７からのデータは、たとえ
ばマイクロプロセッサなどを含んで構成されるマイクロ
コンピュータ５８に与えられる。マイクロコンピュータ
５８は、これらのデータに基づいて第１実施例で述べた
ように、各種データを表示部４４で表示し、またこれら
をプリンタ３２で印字出力する。またカード５１から得
られた各種データによって、電動モータ８をドア制御部
５９を介して適宜開閉制御する。

第１１図はセンサ５２の構成例を示すブロック図である
。第１１図をＩＩ＠シて、センサ５２は、データライン
５５からのデータを内部バス６０を介して読取る前記制
御部５４を備えている。制御部５４には、マイクロコン
ピュータ５８に前記キーボード４２などによって入力さ
れた命令が伝送される。またセンサ５２には水晶発振器
６１が備えられ、その出力はたとえばフェイズロックド
ループ回路（ＰＬＬ回路）などによって実現される分周
回路６２に入力されて、必要な周波数が発生される。そ
の出力は、変調回路６３において制御部５４から論理回
路６４を経て入力されるデジタルデータに基づいて、た
とえばパルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）で変調される。

変調回路６３の出力は、ローパスフィルタ６５を経て雑
音成分などが除去され、減衰器６６および電力増幅器６
７を介して必要な出力レベルに変換されたあと、アンテ
ナ５３から発信される。

一方、アンテナ５３で受信された電波は、高周波増幅器
６８、中間周波増幅器６９、復調低周波増幅器７０、波
形整形回路７１および論理回路７２を介して、制御部５
４に入力される。

第１２図は、カード５１の構成例を示すブロック図であ
る。第１２図を併せて参照して、カード５１にはセンサ
５２のアンテナ５３と送受信を行うループアンテナ７３
が設けられる。ループアンテナ７３からの出力は、整流
平滑回路７４などを介して第１実施例と同様にカード５
１における直流電源を供給する。一方、ループアンテナ
７３からの出力は、復調増幅回路７５を介して論理回路
７６に入力される。

カード５１には、たとえば相補形金属酸化膜シリコン構
造（Ｃ−ＭＯ９＃Ｉ遣）を有する記憶素子などから成る
記憶部７７が設けられる。記憶部７７は、プログラムカ
ウンタ７８からラインｒＯｒｌ、・・・、ｒａを介して
入力されるデータによって所定のアドレスが選択され、
該アドレスに記憶されているデータがラインｃｏ、ｃ１
．　　・・、ｃｂを介してレジスタ７つに出力される。

このような読出しｉｉ制御は、論理回路７６からの１０
グラムカウンタ７８への指令によって行われる。

カード５１には、前記整流平滑回路７４からの直流電源
によって電力ｆ寸勢される水晶発振器８０と、その出力
を適切な周波数に分周する分周回路８１とが設けられる
０分周回路８１の出力は、前記レジスタ７９に入力され
て、その動作を規定するとともに、変調回路８２にも入
力され、レジスタ７９から読出されてくるシリアルデー
タを変調する。変調回路８２の出力は、アンテナ整合回
路８３に入力されて送信アンテナ８４とのインピーダン
ス整きを実現した後、送信アンテナ８゛４によって出力
される。

一方、前記整流平滑回路７４には、スイッチング手段８
５が接続され、論理回路７６などに電力を供給するとと
もに、たとえば電解コンデンサなど比較的大容量のコン
デンサなどから成る蓄電部８６に電力を供給し蓄電する
。

上述した第３実施例の構成に基づく動作について説明す
る。センサ５２側からの電波に基づいてカード５１側で
並列共振現象を発生し、これによりカード５１の直流電
源を得る動作は前述の実施例と同一である０本実施例の
特徴は、センサ５２から発生されカード５１において並
列共振現象を発生する周波数を搬送波として利用し、こ
れに送るべきデータをパルス幅変調方式で変調させたこ
とである。

したがって、このような送信電波によりカード５１では
、前述の実施例と同様に直流電力が得られるとともに、
その直流電力によって回路が付勢されデータ処理を行う
ことができる。すなわちセンサ５２から発生されたこの
ようなデータによってカード５１の記憶部７７の所望の
アドレスを指定することにより、カード５１の使用環境
の変化に伴って異なるデータを単一のカード５１から取
出すいわゆるシェイクハンドによる相互通信を行うこと
もできる。

このような構成によっても、前述した実施例で述べた効
果と同一の効果を実現できるとともに、さらに利便性が
格段に向上された遠隔作動装置を提供できることになる
。

第２実施例においてセンサ５２から発生されるデータは
、パルス幅変調方式で変調されたけれども、その他、周
波数変調方式など、その他の変調方式によってもよいの
は勿論である。

発明の効果 以上のように本発明に従えば、遠隔作動装置には、たと
えば電池などの内部電源が不用となり、たとえば電池の
交換などの保守作業が不用となり、利便性が格段に向上
する。また電池などの内部電源を設けている場合には電
池の寿命切れなどによる遠隔作動装置内部の損傷が発生
する場合があるが、本発明はこのような事態が防がれる
。

また本発明によれば、信号発生手段によって発生される
信号を遠隔作動装置毎に異なった態様とすれば、送信手
段は遠隔作動装置から発信される信号を受信すれば、複
数の遠隔作動装置を相互に識別できることになる。

また送信手段には発信される信号を共振周波数によって
変調して発生する変調手段を設け、遠隔作動装置には復
調手段を設けてもよい、これにより遠隔作動装置から異
なったデータを取出すようにできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に従うセンサ１０のブロック
図、第２図は同実施例のカード２０のブロック図、第３
図は同実施例の系統図、第４図は同実施例のメインコン
ピュータ４０の斜視図、第５図はプリンタ３２の斜視図
、第６図はカード２０の斜視図、第７図はセンサ１０の
斜引り第８図は第２実施例のセンサ２０ａのブロック図
、第９図はカード１０ａのブロック図、第１０図は第３
実施例の基本構成のブロック図、第１１［！ｌはセンサ
５２のブロック図、第１２図はカード５１のブロック図
である。 １・・・無接触式識別装置、１０，１０ａ、５２・・・
センサ、１３・・・ＬＣ直列共振回路、１５・・・ＦＭ
受信手段、１７・・・デコード回路、２０．２０ａ、５
１・・・カード、２２・・・ＬＣ並列共振回路、２３．
７４・・・整流回路、２４・・・レギュレータ、３０・
・・コントロールユニット 代理人　　弁理士　画数　圭一部 ３１１図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第１０図 図 第１２ 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信手段から放射される予め定められる周波数を
   有する電磁波を受信して、電磁エネルギを電力に変換し
   、該電力によつて動作を行うようにしたことを特徴とす
   る遠隔作動装置。
2. （２）上記周波数を共振周波数とする共振手段と、共振
   手段出力を平滑化して直流電力を出力する平滑手段と、 平滑手段出力で付勢される信号発生手段と、信号発生手
   段出力を電磁波に変換して発信する発信手段とを含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の遠隔作動装
   置。
3. （３）送信手段は上記周波数を搬送波周波数とし、送信
   データを搬送波で変調する変調手段を有し、遠隔作動装
   置は該送信データを復調する復調手段を含むことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の遠隔作動装置。