JPH05120497A - 識別システム - Google Patents

識別システム

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JPH05120497A
JPH05120497A JP3311750A JP31175091A JPH05120497A JP H05120497 A JPH05120497 A JP H05120497A JP 3311750 A JP3311750 A JP 3311750A JP 31175091 A JP31175091 A JP 31175091A JP H05120497 A JPH05120497 A JP H05120497A
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JP
Japan
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signal
circuit
frequency
memory card
data
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JP3311750A
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Inventor
Shinichiro Fukuoka
真一郎 福岡
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 異なった周波数でメモリカードと書込/読出
制御器又はリードライトヘッドとの間でデータ伝送を行
えるようにすること。 【構成】 メモリカード側に異なった周波数に共振する
2つの共振回路51,57を設け、それらのいずれかか
ら信号が受信されるかどうかを判別する。そしてその一
方の出力を信号選択回路33によって選択して信号を受
信する。又送信時にも残響制御回路40からこれらの信
号のいずれかの共振回路の断続を制御している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は工場等における部品,製
品の管理や物流システム,電子回数券システム等に用い
られる識別システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来組立搬送ラインでの部品,製品の識
別等を機械化するためには、種々の物品を識別して管理
するシステムが必要となる。そこで特開昭63−229593
号,特開平1−151832号のように識別対象物にメモリを
有するIDユニット(データキャリア)を設け、IDコ
ントローラのリードライトヘッドからのデータ伝送によ
ってこのようなメモリに必要な情報を書込んでおき、必
要に応じてその情報を読出すようにした識別システムが
提案されている。
【0003】しかるにこのような従来の識別システムで
は、データキャリアとIDコントローラとの間のデータ
伝送速度は常に一定となっており、データ伝送速度を変
更することができなかった。しかし使用位置によっては
データキャリアへのデータ伝送量が多い場合や少ない場
合がある。このような用途に対応することができるよう
にするために例えば特開平3-80629号に示されているよ
うに、2種類の周波数をキャリアとして異なった通信速
度によってデータ伝送ができるようにした識別システム
が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の識別システムにおいて、異なった周波数を用い
てデータを低速又は高速に切換えて伝送を行おうとして
も、1つのコイルを用いた回路構成ではデータ通信距離
を大きくすることができなかった。即ち単一の周波数に
同調させる場合には共振回路のQを大きくするように調
整することができるが、複数の周波数に合わせようとす
ればQが低くなってしまう。そのため双峰特性を有する
同調回路を用いる場合も周波数をあまり大きく変化させ
ることはできず、例えば2倍程度の周波数差が限界であ
った。又共振回路のQは低くなるため、通信距離が短く
なってしまうという欠点があった。
【0005】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、高速時の通信速度を向上させる
と共に、全体としての通信距離を大きくできるようにす
ることを技術的課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はデータを保持す
るメモリカードと、メモリカードにデータを書込み又は
読出す書込/読出制御ユニットと、を具備する識別シス
テムであって、メモリカードは、メモリと、第1の周波
数に共振する共振回路を含みASK変調信号を受信する
第1の受信部と、第2の周波数に共振する共振回路を含
みASK変調信号を受信する第2の受信部と、第1,第
2の受信部のうち一方の受信部の出力レベルに基づいて
第1,第2の受信部の出力を切換える信号切換手段と、
信号切換手段より得られる受信信号のうち各周期毎にA
SK変調信号のクロック数を計数することによって信号
を復調すると共に、その包絡線出力によってクロック信
号を復調する復調回路と、復調回路より得られるコマン
ド及びデータに基づいてメモリへのデータを書込み又は
読出すメモリ制御部と、メモリ制御部より読出された信
号によって受信部より得られる信号の残響を制御する残
響制御回路と、を具備するものであり、書込/読出制御
ユニットは第1又は第2の周波数をキャリアとする信号
を断続することによってメモリカード側に信号を伝送す
ることを特徴とするものである。
【0007】
【作用】このような特徴を有する本発明によれば、書込
/読出制御ユニットは相異なる周波数をキャリアとして
メモリカードにデータを伝送している。メモリカードで
は第1又は第2の受信部によってこの信号を受信し、そ
の受信レベルに基づいて信号切換手段によって信号を切
換えることによって受信出力を選択している。そしてそ
の信号を復調することによってコマンド及びデータを読
出しており、これによってメモリにデータを書込み又は
データを読出す。そして読出されたデータに基づいて第
1又は第2の受信部の残響を制御することによって、書
込/読出制御ユニット側に信号を伝送している。
【0008】
【実施例】図2は本発明の一実施例による識別システム
の使用状態を示す概略図である。本実施例においてデー
タを保持するデータキャリアをカード状のメモリカード
1とする。このメモリカード1は高速のデータ伝送時に
は図2(a)に示すように専用の書込/読出装置2を用
いる。そしてメモリカード1を書込/読出装置2内に挿
入することによってほとんど密着した距離で非接触で高
速のデータ伝送を行い、データを書込み又は読出すよう
に構成する。そして低速のデータ伝送時は、図2(b)
に示すようにメモリカード1と離れた位置にあるリード
ライトヘッド3及びそれに接続されるIDコントローラ
4を用いて空間でのデータ伝送を行う。本実施例の識別
システムは、例えばパレットにメモリカード1を張りつ
けたり、ドアの近傍にリードライトヘッド3を設けてメ
モリカード1を所持した人が到来すれば、自動的にドア
の開閉を行うような用途に用いるものとする。図2に示
す書込/読出装置2又はリードライトヘッド3とIDコ
ントローラ4とは、前述した従来例と同一の構成を有す
る書込/読出制御ユニットとして構成される。本実施例
においてメモリカード1は異なったキャリア周波数でこ
れらのユニットとのデータ伝送を行えるように構成して
いる。
【0009】図3はリードライトヘッド3とIDコント
ローラ4、又はこれらを1つの筐体内に設けるようにし
た書込/読出装置2の構成を示すブロック図である。本
図においてIDコントローラ4内にはメモリカード1へ
のデータの書込み及び読取りを制御するマイクロプロセ
ッサ(CPU)11とそのシステムプログラム及びデー
タを保持するメモリ12が設けられ、その並列出力をシ
リアル信号に変換するS/P変換器13を有している。
S/P変換器13はCPU11から出力される並列信号
を直列のNRZ信号としてリードライトヘッド3に与え
ると共に、リードライトヘッド3より得られるNRZ信
号を並列信号に変換してCPU11に与えるものであ
る。又データ伝送用クロックがリードライトヘッド3よ
り与えられる。IDコントローラ4内にはそのクロック
を発生するクロック発振器14が設けられている。
【0010】さてリードライトヘッド3はNRZの信号
を例えばマンチェスタ符号に変換する符号化回路15を
有しており、その出力が変調回路16に与えられる。変
調回路16はクロック発振器17より得られる所定周波
数のキャリアを断続することによってASK変調するも
のであって、送信部18よりデータキャリアに高周波の
信号を伝送する。又受信部19はデータキャリアから得
られるキャリアと同一のキャリア周波数の減衰振動を受
信するものであり、受信信号は復調回路20に与えられ
る。復調回路20は減衰の有無によってデータキャリア
から伝送される信号を復調してマンチェスタ符号を得る
ものであり、その出力は復号化回路21に与えられる。
復号化回路21はクロック発振器17より設定されたク
ロックによりこの信号をNRZの信号に復調してIDコ
ントローラ4のS/P変換器13に与えるものである。
ここで書込/読出制御器2はクロック発振器17のクロ
ック周波数を高くなるように設定し、高速で通信を行え
るようにする。又リードライトヘッド3のクロック発振
器17はこれより低い周波数に固定し、低速でデータ伝
送を行うようにしてもよく、又高速と低速との2種類の
通信速度を有するリードライトヘッドを独立して設けて
もよい。更に全て同一のリードライトヘッドの構成と
し、ディップスイッチ等によってこのクロック周波数を
変化させるようにしてもよい。
【0011】次にメモリカード1の構成について図4を
参照しつつ説明する。図4においてメモリカード1は高
い第1の周波数(例えば1MHz)及びこれより低い第2
の周波数(例えば 100KHz)の信号を受信する第1,第
2の受信部31,32を夫々有している。そしてその出
力は信号切換回路33に与えられる。又受信部31の出
力は速度判別回路34にも与えられる。速度判別回路3
4は受信部31側に信号が受信されるかどうかを判別
し、信号切換回路33はその出力によって受信部31,
32の出力を切換え復調回路35に与えるものであり、
これらは信号切換手段を構成している。復調回路35は
得られた高周波信号から元のマンチェスタ符号を復調す
ると共にASK変調信号からクロック信号を得るもので
あり、その出力は復号化回路36に与えられる。復号化
回路36は得られたマンチェスタ符号からNRZの信号
を復号化すると共にデータクロックを抽出するものであ
り、NRZの信号及びクロック信号はメモリ制御部37
に与えられる。メモリ制御部37はメモリ38へのデー
タの書込み及び読出しを制御するものであり、読出され
た信号はNRZの出力信号として符号化回路39に与え
られる。符号化回路39はNRZの信号をマンチェスタ
符号に変換するものであり、その出力は残響制御回路4
0に与えられる。残響制御回路40は受信部31より得
られるASK信号の残響を制御することにより信号をリ
ードライトヘッド3側に送出するものである。
【0012】次にメモリカード1の受信部31,32と
信号切換回路33及び速度判別回路34の詳細な構成に
ついて図1を参照しつつ説明する。まず受信部31は図
示のように高い第1の周波数に共振する共振回路51と
その両端が接続される半波整流回路52を有しており、
その出力は積分回路53を介してコンパレータ54に与
えられる。コンパレータ54は入力信号を所定の閾値で
弁別し、ASK変調された高周波信号を復調して基本ク
ロックを得るものである。半波整流回路52及びコンパ
レータ54の出力は夫々信号切換回路33のマルチプレ
クサ55,56の一方の入力端Y0 に与えられる。
【0013】一方このメモリカード1は更に低い第2の
周波数を受信する受信部32を有している。受信部32
は共振回路57を有しており、その出力は高周波側の回
路と同様に半波整流回路58,積分回路59を介してコ
ンパレータ60に与えられる。半波整流回路58及びコ
ンパレータ60の出力は夫々マルチプレクサ55,56
の他方の入力端Y1 に与えられている。更に高周波側の
共振回路51には、全波整流回路61とその出力を制限
するツェナダイオード及び平滑用のコンデンサを介して
電圧検出回路62が接続される。これらのブロックは共
振回路51にキャリア信号が受信されているかどうかに
よって通信速度を判別する速度判別回路34を構成して
おり、その電圧検出出力は切換信号としてマルチプレク
サ55,56に与えられる。マルチプレクサ55,56
は高周波側のキャリアの受信の有無によって受信部3
1,32のいずれかの入力信号を選択的に切換えるもの
であって、その出力は復調回路35に与えられる。復調
回路35においては図示のように、基本クロック信号C
LKは立上り検出器63とアンド回路64及びインバー
タ65に与えられる。アンド回路64は半波整流出力と
マルチプレクサ55の出力との論理積を得るものであっ
て、その出力をカウンタ66に入力信号として与える。
カウンタ66は立上り検出器63の立上り検出毎にリセ
ットされ、後述するようにマンチェスタ符号で「H」レ
ベルが長く、デューティ比が大きいときのキャリア数で
はカウントアップし、デューティ比が短い「L」レベル
の信号ではカウントアップしないビット数を有してお
り、カウントアップ信号をD型フリップフロップ67に
与える。ここでカウンタ66の計数値は速度判別回路3
4の速度判別信号によって切換えられ、例えば高周波の
キャリアが得られている状態ではカウント数は13、そ
の他の状態では26のパルスが得られたときにカウント
アップするものとする。D型フリップフロップ67はイ
ンバータ65の出力の立下り毎にカウンタ66のカウン
トアップ出力を保持してマンチェスタ符号MANIとし
て復号化回路36に与えるものである。
【0014】さて復号化回路36は図5に示すように、
このマンチェスタ符号をクロック毎にシフトするシフト
レジスタ68を有しており、その出力は一致回路69に
与えられる。一致回路69は同期信号SYNCの固定値
との一致を判別するものであり、一致時にはRSフリッ
プフロップ70にセット入力が与えられる。又基本クロ
ック信号CLKはDフリップフロップから成る1/2分
周回路71に与えられ、そのQ出力はDフリップフロッ
プ72に与えられる。分周回路71は基本クロック信号
の立上り毎にその状態が変化する分周回路であり、その
出力はDフリップフロップ72にクロック信号CLIF
として与えられる。Dフリップフロップ72はD入力端
に復調回路35によって復調されたマンチェスタ符号が
与えられ、フリップフロップ70からのプリセット信号
が与えられた以後動作を開始し、マンチェスタ符号をN
RZ信号に変換する保持回路である。このNRZ信号及
びデータクロック信号CLIFはメモリ制御部37に与
えられる。
【0015】図6は本実施例による残響制御回路40の
構成を示す図である。本図において残響制御回路40は
マルチプレクサ55の出力を微少時間遅延させる抵抗R
1とコンデンサC1、抵抗R2とコンデンサC2を有し
ている。抵抗R1,コンデンサC1は第1の周波数の1
周期に相当する遅延時間を有しており、コンデンサC1
の端子はシュミットトリガ81を介してマルチプレクサ
82に与えられる。又抵抗R2とコンデンサC2は低い
第2の周波数の1周期に近い遅延時間を有し、その出力
はシュミットトリガ83を介してマルチプレクサ82に
与えられる。マルチプレクサ82は速度判別回路34の
出力によってこれらの遅延信号のいずれか一方を選択し
て、アンド回路84に与える。アンド回路84の他方の
入力端にはマルチプレクサ55の出力が与えられてお
り、これらの論理積によってマルチプレクサ55の立下
り後の一定時間の遅延信号を出力するものであり、その
出力はアンド回路85に与えられる。アンド回路85に
は符号化回路39からの送出すべきマンチェスタ信号M
ANOが与えられている。アンド回路85は送出すべき
データに応じて残響制御信号を生成するものであり、そ
の出力はFET86〜89に与えられる。FET86,
87は共振回路51の両端を短絡するものであり、FE
T88,89は共振回路57の両端を短絡することによ
って残響を停止させるものである。
【0016】図7は本実施例によるメモリカード1の構
成を示す外観図である。本図に示すようにメモリカード
1はカード型として構成されており、その中心部には電
子回路部91を有し、その近傍に渦巻状のコイルL1が
設けられる。その外周には長方形状で数十ターンを持つ
低周波用のコイルL2を形成している。高周波用コイル
L1は近接した位置で用いるため小型のものであっても
よく、又低周波用コイルL2は一定距離離れた位置で非
接触でデータ通信を行うため大きい形状のコイルとして
いる。コイルL1は共振回路51のコイル、コイルL2
は共振回路57のコイルを夫々構成している。
【0017】次に本実施例の動作について説明する。図
2(a)に示すように書込/読出制御器2にこのメモリ
カード1を挿入した状態では、書込/読出制御器2内で
共振回路51に同調する周波数でキャリアが断続され、
ASK変調によって信号が伝えられる。この場合にはこ
の高周波信号が全波整流回路61によって整流されて一
定レベルの電圧が検出されるため、マルチプレクサ5
5,56は入力Yo 側に切換えられる。従って高い周波
数側の受信部31が動作し、その半波整流出力とコンパ
レータ54の出力とが復調回路35に伝えられる。復調
回路35ではカウンタ66のカウントアップ値が前述し
たように「13」となる。さて書込/読出制御器2の送
出すべきNRZ信号を図8(a)、マンチェスタ符号化
した信号を図8(b)とすると、マンチェスタ符号に対
応してASK変調された信号が図示のように出力され
る。ここでマンチェスタ符号でHレベルの時刻t1〜t3の
間は第1のデューティ比、例えばデューティ比70%の信
号、Lレベルの時刻t3〜t5の間は第2のデューティ比、
例えば30%の信号としてクロック発振器17のクロック
を断続することによってASK変調を行って送信部18
より図8(c)に示す信号を出力する。そうすればメモ
リカード1の受信部31によって受信され、信号切換回
路33を介して復調回路35に与えられる。そして復調
回路35にはコンパレータ54を介して図8(d)に示
す基本クロックCLK及び半波整流回路の出力が与えら
れ、図8(g)に示すようにデューティ比が70%ではカ
ウンタ66がオーバーフローするためHレベル、デュー
ティ比が30%の場合にはこれ以下であるためオーバーフ
ローしない信号が得られる。この信号の立上り(時刻
t1,t3,t5・・・)を立上り検出器63によって検出し
カウンタ66にリセット信号として加えると共に、キャ
リアの半波整流出力との図8(e)に示す論理積信号を
カウンタ66に与える。従って図8(b)においてマン
チェスタ符号がHレベルのときにはカウンタ57はカウ
ントアップし、Lレベルではカウントアップせず、立上
り毎にリセットされるためカウンタ57より図8(g)
に示すような信号が得られる。この信号を基本クロック
CLKの立下り(時刻t2,t4・・・)毎に保持すること
によって図8(h)に示すようなマンチェスタ符号MA
NIをメモリカード1の復調回路35で再生することが
できる。
【0018】さてこの信号は復号化回路36のシフトレ
ジスタ68に与えられる。この信号列があらかじめ定め
られた規定値と一致するときには、図9(a),(b)
に示すように一致回路69によりSYNC信号が出力さ
れる。この信号によってフリップフロップ70がセット
され図9(c)に示すような信号が出力される。又分周
回路71によって基本クロックがその立上り毎に分周さ
れてデータクロック信号が第図9(d)のように得られ
る。この信号によりDフリップフロップ72で入力信号
を保持することによって図9(e)に示すように図8
(a)と同一のNRZの信号を得ることができる。
【0019】このような動作は書込/読出制御器2では
なく、別のIDコントローラ4とリードライトヘッド3
との組合せによって、より低い周波数、例えば100KHz
の周波数を送出してもそれに対応してASK信号が出力
される。この場合には速度判別回路34からは高周波信
号が判別されないため、低周波側の受信部32の信号が
前述した場合と同様に動作し復調回路35に与えられ
る。この場合にはカウンタ66は「26」の計数値でカ
ウントアップするようにしておく。こうすれば低い周波
数でも同様にしてデータ伝送を行うことができ、しかも
パルス数が多いためノイズ等の影響を効果的に除去する
ことができる。本実施例では第1の周波数を1MHz、第
2の周波数を 100KHzとしており、しかもカウンタ66
のカウントアップ値を変化させているため、これらの通
信速度の比を20倍とすることができる。
【0020】尚本実施例はカウンタのカウントアップ値
を変化させて通信速度をより向上させるようにしている
が、これらは同一の値であってもよいことはいうまでも
ない。
【0021】一方メモリカード1からデータを送信する
際には書込/読出制御器2又はリードライトヘッド4か
ら従来例と同様にデューティ比が50%の信号が出力され
る。そしてその周波数によって受信部31又は32のい
ずれかのコンパレータ54,60より包絡線信号が検出
され、マルチプレクサ55によっていずれか一方が選択
される。この信号の立下り毎に残響制御回路40の遅延
回路によって信号が遅延され、キャリアの周波数に応じ
た遅延時間のパルスによってアンド回路84より残響制
御信号が得られる。この信号を送出すべきマンチェスタ
信号MANOとの論理積をとることによって共振回路5
1又は57のいずれかの残響を制御している。
【0022】こうすれば書込/読出制御器2の送信用コ
イルとメモリカード1とを密接させることによって高い
伝送速度で高速にデータ通信を行うことができ、メモリ
カード1へのデータの書込み等に有効となる。又メモリ
カードの使用時、例えば自動改札機等では、メモリの一
部の領域のみを読出し又は書込むだけで足りるため、非
接触で低速の伝送速度を選択することによって、種々の
用途にこの識別システムを適用することが容易となる。
【0023】尚前述した第1実施例はメモリカード1内
に内蔵電池を有し、各部の電源はこの電池から供給され
るようにしている。しかしデータ伝送時の信号を整流し
て各部の電力を供給するように構成することもできる。
この場合には図10に示すように共振回路51には前述
した速度判別回路34を設け、その出力を逆流防止用の
ダイオードD1を介して電源としてメモリカード1内の
各ブロックに供給する。低周波側でも同様にブリッジ回
路101とツェナダイオードZD2及びコンデンサを設
け、低い周波数で信号が得られる場合にはこの信号を整
流して平滑し、ダイオードD2を介して電源端Vccに接
続する。こうすれば第1,第2の周波数のいずれか一方
から各部に電源を供給することができる。
【0024】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、IDコントローラ又は書込/読出制御器側で選択し
たデータ伝送速度となるようにメモリカード側で自動的
に通信速度を変化させることができる。この場合メモリ
カード内には夫々の周波数に応じた共振回路が設けられ
るため、そのQを高く保つことができ、データ通信距離
を確保することができる。又通信速度の速度比も従来例
に比して十分大きくすることができる。更に多量のデー
タ伝送が必要な場合にはデータ切換を近接させて高速で
データ伝送を行い、通信距離を大きくする必要がある場
合には低速でデータ伝送を行うことによって、高い効率
でデータ伝送を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるメモリカードの受信部
と信号切換部及び速度判別回路,復調回路の構成を示す
ブロック図である。
【図2】本実施例が用いられる識別システムの全体構成
を示す概略図である。
【図3】本実施例のIDコントローラとリードライトヘ
ッドの構成を示すブロック図である。
【図4】本実施例によるメモリカードの全体構成を示す
ブロック図である。
【図5】本実施例の復号化回路の構成を示すブロック図
である。
【図6】本実施例の残響制御回路の構成を示すブロック
図である。
【図7】本実施例によるメモリカードの構成を示す正面
図である。
【図8】本実施例の動作を示すタイムチャート(その
1)である。
【図9】本実施例の動作を示すタイムチャート(その
2)である。
【図10】本発明の第2実施例によるメモリカードの主
要部を示す回路図である。
【符号の説明】
1 メモリカード 2 書込/読出制御器 3 リードライトヘッド 4 IDコントローラ 31,32 受信部 33 信号切換回路 34 速度判別回路 35 復調回路 36 復号化回路 37 メモリ制御部 38 メモリ 39 符号化回路 40 残響制御回路 51,57 共振回路 55,56,82 マルチプレクサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データを保持するメモリカードと、前記
    メモリカードにデータを書込み又は読出す書込/読出制
    御ユニットと、を具備する識別システムであって、 前記メモリカードは、 メモリと、 第1の周波数に共振する共振回路を含みASK変調信号
    を受信する第1の受信部と、 第2の周波数に共振する共振回路を含みASK変調信号
    を受信する第2の受信部と、 前記第1,第2の受信部のうち一方の受信部の出力レベ
    ルに基づいて前記第1,第2の受信部の出力を切換える
    信号切換手段と、 前記信号切換手段より得られる受信信号のうち各周期毎
    にASK変調信号のクロック数を計数することによって
    信号を復調すると共に、その包絡線出力によってクロッ
    ク信号を復調する復調回路と、 前記復調回路より得られるコマンド及びデータに基づい
    てメモリへのデータを書込み又は読出すメモリ制御部
    と、 前記メモリ制御部より読出された信号によって前記受信
    部より得られる信号の残響を制御する残響制御回路と、
    を具備するものであり、 前記書込/読出制御ユニットは第1又は第2の周波数を
    キャリアとする信号を断続することによってメモリカー
    ド側に信号を伝送するものであることを特徴とする識別
    システム。
JP3311750A 1991-10-29 1991-10-29 識別システム Pending JPH05120497A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3311750A JPH05120497A (ja) 1991-10-29 1991-10-29 識別システム

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