JPH07200750A - データ送受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広い空間内のどこでもデータ送受の可能
なデータキャリア及び送受装置を得ること。 【構成】 一対の導体間に交番電圧をかけ、広い空
間に交番電界を発生させ、この電界内に入ってきたデー
タキャリア内の高入力インピーダンスアンプは、静電結
合によりこの交番電界を検出し、データの送受を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非接触的にデータを送
受する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の非接触的データ送受装置は、電波
やマイクロ波や光を媒体としたもので、データ送受の距
離は５０ｃｍ〜２ｍと短く、しかもデータ送受装置の真
正面にデータキャリア（以下ＩＣカードをも含む）を持
ってこないと動作せず、その対向角度も４５度以内など
と制限が多く、またデータ送受のできない死角及び死点
の範囲も大きかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来よりはる
かにデータ送受可能の空間が広く、かつ死角、死点の無
い非接触的テータ送受装置を提供し、後述する様な今ま
では困難であったデータキャリアの利用法を可能にする
ことを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段を実施例に基づき説明する。

【０００５】図１、２に示す一対の線状導体１、２の間
には、３に示す交番電圧発生装置より生ずる交番電圧が
かかっており、その結果１、２の間の空間には交番電界
が生ずる。４の点線はこの電気力線を示す。

【０００６】図３の１、２は一対の線状導体の断面を示
し、３は交番電圧発生装置、４の点線は電気力線を示
す。５はこの電界空間内に持ち来ったデータキャリア内
の高入力インピーダンス増幅器を示す。Ｃｉ、Ｒｉはこ
の増幅器の入力インピーダンスの並列容量及び並列抵抗
を示す。６、７はデータキャリア内の増幅器５の入力で
ある一対の電極を示す。

【０００７】Ｃ１は導体１から電極６までの空間的分布
容量、Ｃ２は導体２から電極７までの空間的分布容量を
示す。

【０００８】その結果、電極６、７の間には、導体１、
２間にかけられた交番電圧が、Ｃ１、

【０００９】図４は上記直列分圧の様子を示す等価回路
である。 どは図３と同一記号のものを示している。よって電圧Ｖ
のエネルギーの一部がＣｉ、Ｒｉに与えられることにな
る。

【００１０】それ故、図４の５に示す増幅器の出力８に
は６、７の電極間に印加されている電圧が増幅された出
力電圧８が発生し、この出力電圧を利用して、データキ
ャリア内の増幅器５以外の電子回路にも電池電源が供給
されるように電源スイッチをＯＮにできる。また交番電
圧Ｖがデータを変調波とする変調された交番電圧である
ならば、出力電圧８を復調することにより、この変調波
であるデータを取出すことができるのは明白であり既知
の技術である。また、この取出されたデータをデータキ
ャリア内のメモリに書き込む事ができるのも明白であ
り、これも既知の技術である。

【００１１】図５にこの事を示す。これはデータキャリ
ア内の電子回路を示す。４は空間電界の電気力線を示
す。今までの図と同一番号のものは同一物を示してい
る。それ故、１、２、３は図５では欠番とした。５は高
入力インピーダンス増幅器、６、７はその入力電極を示
す。８は増幅器の出力を示す。出力８によってアナログ
スイッチ９がＯＮになると、電池１０の電源電圧Ｖｃｃ
は、５以外のその他の回路にも供給される。増幅器５は
アナログスイッチ９に関係なく、常時電池１０よりＶｃ
ｃの供給を受けておりこの為の消費電流は１マイクロア
ンペア以下なので、電池容量が５６０ｍＡ・ｈのとき待
機時の電池の寿命は１０年以上である。

【００１２】出力８はまた復調器１１により復調され、
取り出された変調波であるデータ１２はメモリ１３に書
き込まれる。一方ＲＦ発信器１４からの出力は、シリア
ルデータ送出部１５を介してメモリ１３からのデータ１
６を変調波として変調され、送信アンテナ１７から返送
電波１８として空間に放出される。この電波１８を図示
しない定置した受信器によって受信すればデータの送受
が出来ることになる。これらは公知の技術で達成できる
のは明白である。

【００１３】一般に電界４と返送電波１４の周波数を違
えておけば、送信波と返送波との間に混信はない。この
事も公知である。

【００１４】送信波４及び返送波１８の変調方式は、振
幅変調（ＡＭ）、周波数変調（ＦＭ）位相変調（Ｐ
Ｍ）、パルスコード変調（ＰＣＭ）、パルス幅変調（Ｐ
ＷＭ）、スペクトラム拡散変調（ＳＳＭ）などいずれで
もよい。

【００１５】

【作用】一般に電界は、電磁波に比べて減衰しにくく、
細い一対の導体間に電圧をかけるだけで広い空間に電界
のフィールドを作り出すことは容易である。例えば、図
２の導体１、２を和室８畳の全空間の天井と床の隅に張
り渡しただけでも、この８畳の空間全体を電界のフィー
ルドとすることが可能であることが確認できた。

【００１６】この時の導体１、２間の電圧実効値は９０
０Ｖｏｌｔで、しかも交番電圧発生装置３の出力インピ
ーダンスを高くするか又はインダクタとキャパシタの直
列共振により高電圧を作り出すようにすれば、導体１、
２間の電圧は何等電力を持たず安全である事も確認され
た。１、２間の周波数は８ｋＨｚから５０ｋＨｚまで任
意に選んで実験を行ったが効果に大差はなかった。１、
２から発生する電界は電波法の制限する電界強度よりは
るかに小さいものであった。

【００１７】

【実施例】図１は図２とは違う実施例を示す。１、２は
２本の直線状導体である。図２は線状導体を部屋の四隅
に張ったものである。図６、図７は別の実施例を示し、
一対の導体の一方を大地アースで代用した物である。図
中１、２、３、４は、図１、図２と同一物を示し、２の
導体はアースとなっている。図８は別の実施例を示し
１、２は板状導体の断面を示す。実験によれば１、２そ
れぞれＢ５版の大きさの薄い導体板で良いことが分かっ
ている。図３と同一記号のものは同一物を示す。

【００１８】図９は図２、図７と似た実施例で、図中
２、３、４は図７と同一物を示し、線状導体１が多数本
に分岐して１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄになったものであ
る。これらは互いに接続されている。この為１ｂの真下
を中心とする中央部に特に強く電気力線が集中し空間全
体を非常に良好な電界フィールドにすることが可能であ
ることが実験により確認できた。また１ｃ、１ｄの線状
導体を省略しても１０畳位の空間ならば実用上全く問題
なく全空間を有効な電界フィールドにできることも判明
している。

【００１９】図１０は図７に似た実施例であるが１を板
状導体としたものであり、全空間をほぼ均一の電界フィ
ールドとすることができる。２、３、４は図７のものと
同一物を示す。

【００２０】また図９、図１０共に２の大地アースを図
２の２の如き線状導体又は図１０の１の如き板状導体に
変えても、同一効果であり全空間を良好な電界フィール
ドとすることができた。

【００２１】図１１は図８に示す実施例の俯瞰図であり
１、２は板状導体、３は電圧発生装置、４は電気力線で
ある。図１２は図１１に示す実施例を並列に並べたもの
である。１ａ、２ａ、１ｂ、２ｂは板状導体、４ａ、４
ｂは電気力線、３は電圧発生装置である。５ａ、５ｂは
スイッチで５ａのみをＯＮにすれば１ａ、２ａのみが３
に接続され、５ｂのみをｏｎにすれば１ｂ、２ｂのみが
３に接続される。こうすれば電界フィールドをある時は
４ａに、別の時は４ｂに張ることができ、電界フィール
ドの位置を切換えることかできる。この事は図１、２、
６、７、８、９、１０にも応用可能でアンテナ１、２の
組を複数組設け、前記複数組を上述の図１２と同じ要領
で切換えることができるのは明白である。図１１、図１
２に示す装置は定置型のみでなく、車両等の移動体に装
着することもできる。この時は人間の所持するデータキ
ャリアを検知して移動体を停止し、事故を防ぐことがで
きる。

【００２２】図１３は図２に似た実施例であるが、線状
導体１、２を上下に設ける代りに左右に設けたものであ
る。電気力線４は左右の方向に走るが、図２と同一の効
果を持ち、全空間を電界フィールドにできた。

【００２３】図１４は、図７に似た実施例であるが、１
ａ、１ｂで示す天井の導体を並列化した。１ｃはその接
続である。図示しない切換えＳＷによって、ある時は１
ａと２のみに、別の時は１ｂと２のみに３から電圧を供
給することもできるのは明白である。要領は図１２と同
じである。

【００２４】図１５は、３ａ、３ｂに示す２個の電圧発
生装置を設け、４に示すコントローラ又はコンピュータ
によって３ａ、３ｂ内のＳＷを切換えれば、１ａ、１ｂ
又は１ｃ、１ｄと２の間に電界フィールドを作ることが
できる。

【００２５】図１６は図１の実施例をフォークリフトに
応用した実施例で１、２は図１の１、２の如き線状導
体、３は電圧発生装置、４は電気力線、５はデータキャ
リア、６はフォークリフトのフォークを示す。フォーク
リフトが５に近づくと５は電界を検知し返送信号をフォ
ークリフトへ向けて発射する。これをフォークリフト上
の図示しない受信器で受信できるのは明白である。

【００２６】図１７は図１６に示すデータキャリア５が
荷物をのせるパレット７に装着されているものを示す。
８に示す穴に図１６のフォーク６が差込まれると図１６
と同様にデータキャリアは返送波を発生する。これで倉
庫内のパレット、荷物の物流管理が可能になる。

【００２７】図１８は図１、２、３、６、７、８、９、
１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６などの３又
は３ａ、３ｂに示す電圧発生装置の内部回路を示す。図
１８の３ａはインダクタ、３ｂはキャパシタ、３ｄは増
幅器、３ｅは発振器を示す。また３ｃは３ａ、３ｂ、３
ｄの直列回路内に存在する抵抗成分を示す。３ｅから交
流信号が発生し、３ｄによって増幅され、３ｃ、３ｂ、
３ａの直列回路に電流を供給する。この時交流信号の周
波数をｆ、３ａのインダクタンスを ３ｅから発生する交流信号の周波数が、３ｂ、３ａと直
列共振の関係になった時、３ａにつながる導体１、２間
には最大電圧が発生する。この導体１、２は、図１から
図１６に示す導体１、２などと同一のものを示す。導体
１、２を手で触ると人体の持つインピーダンスによって
ただちに直列共振の関係がくずれ１、２間の電圧は瞬時
に低下し、何の危険もないことが実験により確認され
た。また３ｅの周波数ｆを１０ｋＨｚ以土に選んでおく
と、表皮効果により、微弱電流は人体の表面のみを流れ
るので、二重に安全である。１、２間に発生する高電圧
は１、２間にある空間に有効な電界フィールドを発生で
きることが確認された。

【００２８】図１９は図１８の実施例の変型である。同
一番号は同一物を示す。３ｂに示すキャパシタの両端も
直列共振で高電圧になるので３ｂに、導体１、２を接続
することができる。

【００２９】図２０は電圧発生装置の別の実施例で３ｅ
は発振器、３ｄは増幅器、３ａはテスラコイルの１次側
のインダクタ、３ｃは２次側のインダクタを示す。３ｆ
は高電圧になる点を示す。発振器の周波数が３ｂのキャ
パシタと３ａのインダクタで決まる直列共振周波数で、
且つテスラコイルの共振周波数と一致した時、アースと
３ｆの間には高電圧が発生する。テスラコイル３ａ、３
ｃは磁心入でも、空心でもよい。一般にテスラコイルの
共振周波数は数１０ｋＨｚ以上と高く、人体に対しては
表皮効果を生ずる為、前述と同じ理由で安全である。
１、２は図１９と同じ導体を示す。

【００３０】図２１は電圧発生装置の別の実施例を示
す。電流発生回路３ｉから生ずる電流は３ｆを通り、ト
ランジスタ３ｅのベース電流となり、３ｅを駆動する。
同じく３ｇの電流もトランジスタ３ｃを駆動する。３
ｆ、３ｇの電流波形は図２２に示すように交互にトラン
ジスタを駆動する。その為電源３ｈからの電流は、トラ
ンス３ｄの１次側コイルを交互に逆極性で駆動するので
トランス３ｄの２次コイルには交流電圧が生じる。この
交流電圧は抵抗３ｃ、インダクタ３ａ、キャパシタ３ｂ
に電流を生じ、３ｂの両端に接続した電極１、２には直
列共振による高電圧を生ずる。３ｄに示すトランスはフ
ライバックトランス又はネオントランス等のインバータ
トランスである。

【００３１】図２３は図３、４、５などに示すデータキ
ャリアの内部ブロック図の一部を示す。１、２は図３、
図５に示す電極６、７と同一のものを示す。７は高入力
インピーダンス、低消費電流の増幅器を示す。３は電池
で増幅器７の入力は、高抵抗４、６、トリマー抵抗５に
よって分圧された直流バイアス電圧がかけられており、
７に最適動作を行うバイアス電圧が与えられている。増
幅器７の入力には、また電極１が、データキャリア内の
回路アースには電極２が接続されている。データキャリ
アが電界フィールド内に入ると、１、２間には図３の
６、７間に生ずる電圧と同じ電圧が生じる。７の出力７
ａには、交番電界フィールドの交流波形が増幅されたも
のが出力される。これを８に示すフィルタで６０Ｈｚ以
下の成分を減衰させ、９に示す整流器で直流に変換し、
その直流出力９ａを制御信号として、スイッチ１０を制
御しスイッチ１０をＯＮにすれば電池３の電圧は、デー
タキャリア内の図２３以外の他の回路にも供給されるよ
うになる。屋内の空間には、通常商用電源配線があり、
配線から発生する６０Ｈｚ又は５０Ｈｚの電界が存在
し、その電界によってスイッチ１０がＯＮになってしま
うのでフィルタ８によって６０Ｈｚ以下の成分を減衰さ
せ、６０Ｈｚ以下の電界ではスイッチ１０が動作しない
ようにする必要がある。図５に於ける５の内部要素が図
２３の４、５、６、７、８、９であり、スイッチ１０は
図５のスイッチ９と同一のものである。図２３以外の他
の回路とは図５の１１、１２、１３、１４、１５、１７
であり、またこれらの他に図示しないＣＰＵやＲＦ受信
器を含めることも可能である。

【００３２】図２４は図２３に示すブロック図の一実施
例である。１から７までのものは図２３と同一のものを
示す。８はキャパシタ、９、１０は抵抗であり、８、
９、１０で高域通過型フィルタを構成し、６０Ｈｚ以下
の信号を減衰させる。１１はショットキーバリヤダイオ
ード、１２は抵抗、１３はキャパシタであり、１１、１
２、１３で図２３に示す９の整流器を構成する。この整
流直流出力は１４に示す増幅器によって増幅され１６の
抵抗を通じてトランジスタ１７のベースに電流を流し、
１７を導通状態とする。１５は抵抗、１５、１６、１７
で図２３のスイッチ１０を構成する。動作は図２３の説
明と同一である。

【００３３】図２５は、データキャリア内部の基板を示
す。１、２は電極で、図２３、図２４の１、２と同じも
のを示す。また図３、図５の６、７と同じものを示す。
３はデータキャリア内の回路素子が装着される場所であ
る。データキャリアが交番電界フィールド内に入ると、
１、２に示す電極間には静電誘導により図３、図４に示
すような等価回路で分圧電圧が生じる。

【００３４】図２６は、図２５のデータキャリアの変形
で１、２は図２５と同一の電極、３も同一のものを示
す。電極１は３の下に近接して設けられている。１と３
の間は３に存在する回路素子と１が不必要な所で接触せ
ぬ様に、部分的に絶縁されている。

【００３５】図２７は図２６に近い形のデータキャリア
で１、２、３は図２６と同一のものを示す。４はスペー
サで、電極１と３の間を隔離している。電極１、２はデ
ータキャリア内の基板上に設けてもよいが、データキャ
リアを収納する絶縁物ケースの内面に、電極１、２を設
け、基板と接続することもできる。

【００３６】また実験によれば、図１、２、６、７、
８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５に示す、
一対の導体１、２や１ａ〜１ｄ、２ａ〜２ｂ、等が創る
交番電界フィールド中に、図２５、２６、２７に示すデ
ータキャリアを持込んだ時、静電誘導現象によりデータ
キャリア内電極１、２には電圧が生じ有効な動作がもた
らされることが判明した。

【００３７】図２８はデータキャリアの別の実施例であ
る。図２５のデータキャリアの板状電極１は、図２８で
は線状電極１ａで置換されており、１ａはデータキャリ
ア内の基板と１ｂに示す接触点で接続している。図２
３、２４の１、２は図２８では１ｂ、２ｂに相当する。
同じく図２５の板状電極２は図２８では線状電極２ａに
置換されており、２ａは２ｂに示す接触点でデータキャ
リア内の基板と接続されている。３は図２５の３と同じ
で回路素子の配置されるスペースを示す。図２５の板状
電極１、２の代りに、図２８の線状電極１ａ、２ａを用
いても、同様の効果があることは実験で確認された。

【００３８】図２９は図２８に示すデータキャリアの基
板を３ａに示すケースに収納したものである。１ａ、２
ａは図２８と同一の線状電極である。１ｃ、２ｃは１
ａ、２ａを図２８における１ｂ、２ｂの如き接続点へ接
続するコネクタないしはホックで、１ｃ、２ｃの接続に
よって図２８と同一の接続状態となる。１ａ、１ｃを総
称して１、２ａ、２ｃを総称して２と呼んでいる。

【００３９】図３０は図２８、２９に示すデータキャリ
アを人体６に装着した図を示す。１、２、３ａは図２９
の同一番号と同じものを示す。１は背中等に装着されて
おり、２は腰などに巻付けてあるが、必ずしもこの配置
でなくてもよく、要するに１、２があまり近接してさえ
いなければ、同様な結果が得られ交番電界フィールド４
を有効に検出でき、１、２間に交番電圧を生ずることが
確認された。５は大地アースである。電圧発生装置は既
述の実施例より明白であるので図示しない。また線状導
体１、２の内どちらか一方、例えば１を取去り、１の代
りに図２５のようなデータキャリア内の板状電極１で置
換しても、多少アクセス可能距離は短くなるが、ほぼ同
一の効果が得られることが確認された。

【００４０】図３１はデータキャリアの内部回路ブロッ
ク図で、図５に示す実施例の一変形である。図３１の
１、２、３は図５と同様、照合性を高める為欠番にして
ある。４は交番電界フィールドで図１、２の４と同様の
ものを示す。５は高入力インピーダンス、低消費電流増
幅器で６、７はその入力電極を示し、４のフィールド中
では６、７間に交流電圧が生じる。８は図２３で示した
整流器９から生ずる直流制御出力を示し、スイッチ９を
ＯＮにする。１１は図２３のフィルタ８から生ずる整流
前の信号を示し、１１の波形は交番電界フィールド４と
同一周波数の矩形波である。９のスイッチがＯＮになる
と電池１０の電圧Ｖｃｃは、他の回路要素１２、１３、
１４、１５等に電源電圧として供給される。１２はマイ
クロプロセッサ又はＡＳＩＣでデータキャリア内の制御
を行う。１６の点線は、この制御信号を示す。１３は不
揮発性メモリで、１２との間で、データの書込み、読出
しを行う。１４はＲＦ送信器で、１２から受け取ったデ
ータを変調波とし、ＲＦ波を搬送波として、変調ＲＦ電
波１７をデータキャリアから放出する。１５はＲＦ受信
器でデータキャリアの外部にある送信器から発生する変
調ＲＦ電波１８を受信し、復調して、変調波であるデー
タを取出し、１２に渡す。データキャリアへのデータ書
込みは、１８に示す変調ＲＦ電波と、１５の受信器を用
いて行ってもよいが、４に示す交番電界フィールドにデ
ータで変調をかけておき、１１に示す信号を１２が受取
り１２が復調してデータを取出すようにしても、データ
キャリアにデータの書込みが可能である。

【００４１】図３２は本システムの全体を示す。１、２
は図７と同じ一対の電極。３は電圧発生装置、４は電気
力線、５はデータキャリア、６は送受信器でＲＦ送信電
波１８と、ＲＦ受信電波１７を送受信する。１７はデー
タキャリア５から発生する図３１の１７と同一であり、
１８はデータキャリアが受信するＲＦ電波で図３１の１
８と同一のものを示す。この実施例では、電界フィール
ド４によって、データキャリア内のスイッチのみをＯＮ
にして、全回路に電池電源を供給し、データの送受は、
ＲＦ電波を用いて送受信器６との間のみで行う。

【００４２】図３３は、図３２に示す送受信器６の内部
ブロック図を示す。１〜１６は欠番である。１９はコン
ピュータ又はシーケンサなどのコントローラ、２０は送
信器で１９から受けたデータで変調したＲＦ送信電波１
８を放出する。２１は受信器でデータキャリアから発生
するＲＦ電波１７を受信し復調して変調波であるデータ
を取出し、１９にわたす。

【００４３】図３４はデータキャリアの別の実施例のブ
ロック図である。４〜１８までは図３１の同一番号と同
一物を示す。１９はＡＤ変換器であり、２０はセンサー
である。２０のセンサーはデータキャリアのケース内に
あってもよいが、ケース外にあるセンサーを信号線２１
でデータキャリア内のＡＤ変換器１９へ接続してもよ
い。またセンサー２０がアナログセンサーである場合は
１９は必要であるが、接点のＯＮ、ＯＦＦ信号が出力さ
れるセンサーである場合は１９は不要で、２１を１２の
入力ポートに接続してもよい。これはセンサーを含む型
のデータキャリアであって、センサー２０が外部の状態
を検知し、１２を介して送信器１４によってセンサーの
データをＲＦ送信波１７によって外部に無線伝送する。

【００４４】図３５はデータキャリアの別の実施例を示
す。３はデータキャリアのケース側面を示し、１、２
は、データキャリア内部の電極で、図２５の１、２と同
一のものを示す。５はデータキャリアのケースに固着さ
れたマグネットチャックで、他方は、鉄製パレット６に
吸着されている。マグネットチャック５の金属部はデー
タキャリア３内の電極２に導電的に接続されている。こ
のとき、４に示す交番電界フィールドの電気力線は電極
１とパレット６の間に大きな電位差を生じ電極１、２間
に有効な交番電圧を生じ、良好な動作を行わしめる。ま
たマグネットチャック５を電極２に導電的に接続せず、
５を２に近接して配置するだけでもほぼ上記と同様に良
好な動作が得られることが確認された。

【００４５】図３６は図３５に示すデータキャリア３と
マグネットチャック５のみをパレット６に吸着される面
から見た図である。１は図２５、３５の１と同じ内部電
極を示す。３はデータキャリアのケースを示す。マグネ
ットチャック５は金属磁性体で作ってデータキャリア本
体へネジや接着剤で固着してもよいし、また鉄で作った
凹型の５の凹部に５ａに示すフェライト等の磁石を固着
してもよい。またマグネットチャック５を用いないで、
データキャリア３を直接パレット等にネジ等で固定して
も同様に良好な動作が得られている。これはパレットや
固定すべき対称物が非磁性体の時、上記の様にする。ま
た非磁性体の対称物の表面の１部に予め鉄板を固着して
おき、この鉄板に図３６のデータキャリアをマグネット
チャックで吸着させてもよい。

【００４６】

【発明の効果】

本システムの特長 （１）大きい体積空間即ち広域エリアでデータアクセス
が可能な唯一のシステムである。８畳位の部屋いっぱい
の体積をもカバー出来る。 （２）データキャリアと送受信器との間に障害物があっ
ても、障害物を通り抜けてアクセスできる。 以上の特長を生かして、以下の適用が可能である。

【００４７】適用１：物流管理 出入庫される品物にデータキャリアを取り付けておき、
データキャリアを取り付けておいた品物を多数個無作為
にトラックの荷台に積んだとする。交番電界を荷台に向
けて放射し、個々の品物のＩＤを順々に査問すればＩＤ
の一致した品物のデータキャリアのみ応答するので、ど
の品物が出入庫されたか自動で管理できる。ＩＤコード
は１つとして同じ物はないようにしておけば、一回の査
問につき１枚のデータキャリアが応答を返してくるので
混信はない。広域エリアのデータアクセスが可能なの
で、初めて上記のような適用が可能となる。またトラッ
クの荷台に積み込む前に品物を運ぶコンベアがあるな
ら、コンベアの出口に送受信器を設置することも可能で
ある。品物には大小があるので広域エリアのメリットは
大きい。

【００４８】適用２：生産ラインの合理化 コンベアで運ばれてくる製品にデータキャリアを付けて
おき、製品のテストデータを各検査ステーション毎にデ
ータキャリアに自動的に書き込んでおけば、出口では製
品のテスト項目毎に良・不良が瞬時に分かり、製品をコ
ンベアでリターンしたり払い出ししたりする自動化ライ
ンが構成できる。またラインにはいろいろな機器が設置
されており、スペースの制約があるので広域エリアでデ
ータキャリアにリード・ライト出来るメリットは大き
い。

【００４９】適用３：入退室管理 データキャリアをポケットに入れたまま入退室出来る、
最大有効距離は３ｍ位が良い。また手に荷物を持って両
手がふさがったまま入退室する事も可能となる。また修
理工場への立ち入りにはセキュリティチェックが必要と
なるが従業者は資材を運搬しているので手が使えない。
このようなときにもデータキャリアはポケットへ入れた
ままでよい。

【００５０】適用４：自動車の車庫／パーキングタワー
への出入り。 広域エリアの中で車の中からデータキャリアを窓に近づ
けるだけで門を開いたり出入りの管理が出来る。

【００５１】適用５：コンピュータ室への入退室 磁界を用いるこれまでのＩＤシステムは特にコンピュー
タを誤動作させる可能性もあるので使用しないほうが無
難でった。その場合、この交番電界はまことに良い方法
である。また無電池式のものでは大きな磁界を出してお
り、磁気テープなどを持って出入りするには難点があ
る。

【００５２】適用６：自動車の生産ラインの管理 自動車の半製品にデータキャリアを付けておき、広域エ
リアから作業内容を書き込めば作業落ちが無くなる。自
動車は多くの工程・部品からなっており、作業終了毎に
自動的にデータキャリアに終了したことを書き込んでお
き、ラインの末尾でデータキャリアをリードすれば工程
が完全になされたどうか分かる。自動車製造ラインは特
にロボットなどが多くスペースに制約があるので広域エ
リアからデータをリード・ライト出来るのは大変好都合
である。

【００５３】適用７：原子力発電所 電界を用いて広域エリアでデータキャリアをリード・ラ
イト出来ることは放射能を帯びた物体の運搬にも好都合
である。放射能ゾーンへの人の出入りにも好都合であ
る。一定のゾーンへ近づいて欲しくないとき、このゾー
ンに電界フィールドを出しておき、人のポケット内のデ
ータキャリアが電界を検知してアラーム音を出すように
すれば事前の警告となり、安全性に資するところ大であ
る。なお滞在時刻をライトしておけば集計も管理でき
る。このためにも広域エリアの電界フィールドのメリッ
トは大きい。

【００５４】なお本文中に述べた諸実施例は、これらの
態様のみに止まらず、要旨を変更しない範囲で、本質的
に同一の方法で、本質的に同一の機能を達成し、同一の
効果を得るような種々の態様に変更できることは均等の
原則に従って言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】電界フィールドの作り方の一実施例

【図２】電界フィールドの作り方の他の実施例

【図３】電界がデータキャリア上に作用する説明図

【図４】図３の等価回路

【図５】データキャリア内のブロック図

【図６】電界フィールドの作り方のその他の実施例

【図７】電界フィールドの作り方のその他の実施例

【図８】板状導体による電界フィールドの説明図

【図９】図７と似た別の実施例

【図１０】図７と似た別の実施例

【図１１】図８に示す実施例の俯瞰図

【図１２】図１１に似た実施例

【図１３】図２に似た実施例

【図１４】図２に示すものの別の実施例

【図１５】図１４とは別の実施例

【図１６】フォークリフトに適用した実施例

【図１７】パレットにデータキャリアを装着した実施例

【図１８】電圧発生装置の実施例

【図１９】電圧発生装置の別の実施例

【図２０】電圧発生装置の別の実施例

【図２１、図２２】電圧発生装置の別の実施例である。

【図２３】データキャリアの内部ブロックを示す一実施
例

【図２４】図２３の内部を詳細に示した一実施例

【図２５】データキャリアの内部構造を示す実施例

【図２６】データキャリアの内部構造を示す実施例

【図２７】データキャリアの内部構造を示す実施例

【図２８】線状電極を用いたデータキャリアの一実施例

【図２９】図２８のものをケースに収納した図

【図３０】図２９のデータキャリアを人体に装着した図

【図３１】データキャリアの一実施例を示す内部ブロッ
ク図

【図３２】システムの全体を示す俯瞰図

【図３３】図３２の送受信器を示す内部ブロック図

【図３４】データキャリアにセンサーを付加した一実施
例のブロック図

【図３５】データキャリアをパレットに装着した実施例

【図３６】図３５のデータキャリアの装着面を示す図

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交番電位差を有する一対の導体と、こ
   の一対の導体が空間に形成する交番電界と、前記空間に
   形成された交番電界を検知して信号を発生する手段とを
   設けたことを特長とするデータ送受装置。
2. 【請求項２】 請求項１に於いて、交番電界を検知し
   て信号を発生する手段は、ＩＣカード上に高入力インピ
   ーダンスを有する増幅器を設け、前記空間に形成された
   交番電界中で、空間の分布容量を介しての静電係合によ
   り、前記増幅器の高入力インピーダンス部に交番電圧の
   一部が分圧印加されるようにしたＩＣカードであること
   を特長とするデータ送受装置。
3. 【請求項３】 請求項１に於いて、前記交番電界を搬
   送波として、これを振幅変調、周波数変調、位相変調、
   パルスコード変調、パルス幅変調等の変調方式の少なく
   とも一つの変調方式により、データを変調波として搬送
   波を変調したことを特長とするデータ送受装置。
4. 【請求項４】 請求項１に於いて、前記交番電界は変
   調を受けない正弦波であることを特長とするデータ送受
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１に於いて、一対の導体は、一
   対の線状導体であることを特長とするデータ送受装置。
6. 【請求項６】 請求項１に於いて、一対の導体は一対の
   板状導体であることを特長とするデータ送受装置。
7. 【請求項７】 請求項１に於いて、一対の導体の一方
   は、一個の線状又は板状導体で、他方は大地アースであ
   ることを特長とするデータ送受装置。
8. 【請求項８】 請求項２に於いて、ＩＣカード上に設
   けられた前記増幅器の高入力インピーダンス部に分圧印
   加された交番電圧は、増幅され、その増幅出力信号によ
   ってＩＣカード上の電池電源スイッチをＯＮにするよう
   にしたことを特長とするデータ送受装置。
9. 【請求項９】 請求項２に於いて、ＩＣカード上に設
   けられた前記増幅器の高入力インピーダンス部に分圧印
   加された変調を受けた交番電圧は、前記増幅器によって
   増幅され、その増幅出力を復調して変調波を取出すこと
   を特長とするデータ送受装置。
10. 【請求項１０】 請求項８に於いて、ＩＣカード上の電
    池電源スイッチがＯＮになると、ＩＣカード内の前記増
    幅器以外の回路にも電源電圧が供給され、ＩＣカード内
    に記憶されているデータによって変調された返送用搬送
    電波が発生し、ＩＣカードからこの返送電波が放出され
    るようにしたことを特長とするデータ送受装置。
11. 【請求項１１】 請求項９に於いて、復調して取出され
    た変調波をデータとして、前記ＩＣカード上のメモリ
    に、このデータを書き込むことを特長とするデータ送受
    装置。
12. 【請求項１２】 請求項１に於いて、一対の導体に接続
    され、前記一対の導体に交番電位差を与えることによ
    り、空間に交番電界を発生させる電圧発生装置と、デー
    タキャリア内に在って、前記交番電界を検知し、そのエ
    ネルギーの一部を交番電界に関係した交流電気信号に変
    える手段と、前記交流電気信号の中の６０Ｈｚ以下の成
    分を減衰させるフイルタとからなることを特長とするデ
    ータ送受装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２に於いて、一対の導体は一
    対の線状導体であるか、又は一繋がりの線状導体と他方
    は大地アースであることを特長とするデータ送受装置。
14. 【請求項１４】 請求項１２に於いて、一対の導体は、
    一対の板状導体であるか、又は一繋がりの板状導体と他
    方は大地アースであることを特長とするデータ送受装
    置。
15. 【請求項１５】 請求項１２に於いて、交番電界を検出
    して交流電気信号に変える手段は高入力インピーダンス
    を有する増幅器であり、その入力に直流バイアス電圧を
    与えたことを特長とするデータ送受装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５に於いて、記載の高入力イ
    ンピーダンスを有する増幅器の入力の内、少なくとも一
    つの入力端子に、同じくデータキャリア内に設けた板状
    電極を接続するか、又はデータキャリアの外にまで引き
    出された線状電極を接続したことを特長とするデータ送
    受装置。
17. 【請求項１７】 請求項１２に於いて、記載の交番電界
    を検知する手段は、高入力インピーダンスを有する増幅
    器であり、増幅器の電源はデータキャリア内の電池に接
    続され、前記増幅器が交番電界を検知して発生する交流
    電気信号を整流して直流信号に変え、前記直流信号を制
    御入力として、電池に接続されたアナログスイッチをＯ
    Ｎにしてデータキャリア内の全回路に電池電源を供給す
    るようにしたことを特長とするデータ送受装置。