JPH0779181A - Contactless power transmission system - Google Patents
Contactless power transmission systemInfo
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- JPH0779181A JPH0779181A JP5173598A JP17359893A JPH0779181A JP H0779181 A JPH0779181 A JP H0779181A JP 5173598 A JP5173598 A JP 5173598A JP 17359893 A JP17359893 A JP 17359893A JP H0779181 A JPH0779181 A JP H0779181A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 近距離でのパワーを過大に増すことなく、ま
た親側での直列共振をとり易くして、伝送距離を伸ば
す。
【構成】 リーダ１において、第１の送受信コイル１−
５１と第２の送受信コイル１−５２とを、並列に電流の
供給を受けるように接続する。また、第１の送受信コイ
ル１−５１と第２の送受信コイル１−５２とを、その巻
端面が略同一平面上に位置するように、横方向に並べて
並置する。
(57) [Summary] [Purpose] To extend the transmission distance without excessively increasing the power at short distances and by facilitating series resonance on the parent side. [Structure] In the reader 1, the first transmission / reception coil 1-
51 and the second transmission / reception coil 1-52 are connected in parallel so as to receive a current supply. Further, the first transmission / reception coil 1-51 and the second transmission / reception coil 1-52 are arranged side by side in the lateral direction so that the winding end faces thereof are located on substantially the same plane.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、送信コイルを有する
親側と受信コイルを有する子側とを備え、親側の送信コ
イルが作る電磁界中に子側を近づけることによって子側
の受信コイルに電圧を誘起させ、この誘起される電圧に
より子側で動作電源を作る非接触給電伝送システムに関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention comprises a parent side having a transmitting coil and a child side having a receiving coil, and the child side receiving coil is brought close to the electromagnetic field created by the parent side transmitting coil. The present invention relates to a contactless power transfer system in which a voltage is induced in a power source and an operating power source is generated on the child side by the induced voltage.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、この種の非接触給電伝送シス
テムとして、リーダ（親側）とＩＣカード（子側）とを
用い、リーダにＩＣカードを近づけることにより、ＩＣ
カードに書き込まれた識別コードを読み取り、その識別
コードを照合してドアを解錠する識別システムが知られ
ている。この識別システムでは、リーダの送受信コイル
の作る電磁界中にＩＣカードが近づくと、ＩＣカードの
送受信コイルに電圧が誘起され、この誘起される電圧に
よりＩＣカードの動作電源が作られる。ＩＣカードは、
この動作電源を得て、自己に割り当てられた識別コード
（子側識別コード）を送受信コイルより送信する。リー
ダは、このＩＣカードからの識別コードを受信し、自己
に割り当てられた識別コード（親側識別コード）と照合
し、一致したときドアを解錠する。図７はリーダの送受
信コイル側およびＩＣカードの送受信コイル側の要部を
示し、リーダの送受信コイル側１００はＬ，Ｃ，Ｒの直
列共振回路で構成され、ＩＣカードの送受信コイル側２
００はＬ，Ｃ，Ｒの並列共振回路で構成されている。ま
た、リーダの送受信コイル側１００において、送受信コ
イル１００−１は、直径が約１２ｃｍで、４５ターンと
されている。この場合、送信コイル１００−１への供給
電流Ｉの設定により、リーダからＩＣカードへの給電可
能距離すなわち伝送距離は、２５ｃｍ位とされている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a non-contact power transmission system of this type, a reader (parent side) and an IC card (child side) are used, and an IC card is brought close to the reader.
An identification system is known in which an identification code written on a card is read, the identification code is compared, and the door is unlocked. In this identification system, when the IC card approaches the electromagnetic field created by the transmission / reception coil of the reader, a voltage is induced in the transmission / reception coil of the IC card, and the operating voltage of the IC card is generated by the induced voltage. IC card
This operating power source is obtained, and the identification code (child-side identification code) assigned to itself is transmitted from the transmission / reception coil. The reader receives the identification code from the IC card, collates it with the identification code assigned to itself (parent-side identification code), and unlocks the door when they match. FIG. 7 shows main parts of the transmitter / receiver coil side of the reader and the transmitter / receiver coil side of the IC card. The transmitter / receiver coil side 100 of the reader is composed of a series resonance circuit of L, C, and R, and the transmitter / receiver coil side 2 of the IC card.
00 is composed of an L, C, and R parallel resonance circuit. On the transmission / reception coil side 100 of the reader, the transmission / reception coil 100-1 has a diameter of about 12 cm and has 45 turns. In this case, the power supply distance from the reader to the IC card, that is, the transmission distance is set to about 25 cm by setting the supply current I to the transmission coil 100-1.
【０００３】[0003]
【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、リーダからＩＣカー
ドへの伝送距離を例えば３０ｃｍ位に伸ばそうとする
と、次のような問題が生じるため、これを実現すること
ができなかった。すなわち、伝送距離を伸ばそうとし
て、送受信コイル１００−１への供給電流Ｉを増大させ
ると、近距離でのパワーが増して、ＩＣカード側で入力
過多となり、内蔵するＩＣが破損してしまう虞れがあ
る。また、伝送距離を伸ばそうとして、送信コイル１０
０−１の直径を大きくすると、送信コイル１００−１の
自己インダクタンスＬ１が大となり、直列共振がとり難
くなる。However, in such a conventional identification system, if the transmission distance from the reader to the IC card is to be extended to, for example, about 30 cm, the following problems occur, which is realized. I couldn't. That is, if the supply current I to the transmission / reception coil 100-1 is increased in an attempt to extend the transmission distance, the power at a short distance increases, the input becomes excessive on the IC card side, and the built-in IC may be damaged. There is In addition, in order to extend the transmission distance, the transmission coil 10
When the diameter of 0-1 is increased, the self-inductance L1 of the transmission coil 100-1 becomes large and it becomes difficult to obtain series resonance.
【０００４】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、近距離での
パワーを過大に増すことなく、また親側での直列共振を
とり易くして、伝送距離を伸ばすことのできる非接触給
電伝送システムを提供することにある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to facilitate series resonance on the parent side without excessively increasing the power at a short distance. Therefore, it is another object of the present invention to provide a contactless power transmission system capable of extending the transmission distance.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、上述した非接触給電伝送システム
において、親側の送信コイルとして、並列に電流の供給
を受けるように接続された第１〜第Ｎの送信コイルを、
並置したものである。In order to achieve such an object, the present invention is, in the above-mentioned contactless power transfer system, connected as a parent side transmission coil so as to receive current supply in parallel. The first to Nth transmission coils,
They are juxtaposed.
【０００６】[0006]
【作用】したがってこの発明によれば、第１〜第Ｎの送
信コイルへの電流の並列供給により、親側における送信
コイルの自己インダクタンスは小さくなる。また、第１
〜第Ｎの送信コイルの並置により、第１〜第Ｎの送信コ
イルの作る電磁界がベクトル加算される。Therefore, according to the present invention, the parallel supply of the currents to the first to Nth transmission coils reduces the self-inductance of the transmission coils on the parent side. Also, the first
By the juxtaposition of the Nth transmission coils, the electromagnetic fields created by the first to Nth transmission coils are vector-added.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。EXAMPLES The present invention will now be described in detail based on examples.
【０００８】図１はこの発明の一実施例を示す識別シス
テムの構成図である。同図において、１はドア側に配置
されたリーダ、２はリーダ１に近づけられるＩＣカード
である（図２参照）。FIG. 1 is a block diagram of an identification system showing an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a reader arranged on the door side, and 2 is an IC card that can be brought close to the reader 1 (see FIG. 2).
【０００９】リーダ１は、ＣＰＵ１−１、通信制御装置
１−２、ＡＳＫ変調器１−３、ドライバ１−４、第１の
送受信コイル１−５１、第２の送受信コイル１−５２、
検波器１−６、バンドパスフィルタ１−７およびＦＳＫ
復調器１−８を備えている。このリーダ１において、Ｃ
ＰＵ１−１は、通信制御装置１−２，ＡＳＫ変調器１−
３，ドライバ１−４を介し送受信コイル１−５１，１−
５２を駆動し、所定の電磁界を発生させる。The reader 1 includes a CPU 1-1, a communication controller 1-2, an ASK modulator 1-3, a driver 1-4, a first transmitting / receiving coil 1-51, a second transmitting / receiving coil 1-52,
Detector 1-6, bandpass filter 1-7 and FSK
The demodulator 1-8 is provided. In this reader 1, C
The PU 1-1 is a communication control device 1-2 and an ASK modulator 1-.
3, transmitting / receiving coils 1-51, 1-via driver 1-4
52 is driven to generate a predetermined electromagnetic field.
【００１０】ＩＣカード２は、送受信コイル２−１，整
流器２−２，シャントレギュレータ２−３，ローパスフ
ィルタ２−４，コントロールロジック２−５，ＥＥＰＲ
ＯＭ２−６，ＦＳＫ変調器２−７およびドライバ２−８
を備えている。このＩＣカード２において、ＥＥＰＲＯ
Ｍ２−６には、ＩＣカード２に割り当てられた識別コー
ド（子側識別コード）が書き込まれている。The IC card 2 includes a transmission / reception coil 2-1, a rectifier 2-2, a shunt regulator 2-3, a low pass filter 2-4, a control logic 2-5 and an EEPR.
OM2-6, FSK modulator 2-7 and driver 2-8
Is equipped with. In this IC card 2, EEPRO
The identification code (child-side identification code) assigned to the IC card 2 is written in M2-6.
【００１１】図３はリーダ１の送受信コイル側の要部を
示し、リーダ１の送受信コイル側では、第１の送受信コ
イル１−５１と第２の送受信コイル１−５２とが、並列
に電流の供給を受けるように接続されている。また、第
１の送受信コイル１−５１と第２の送受信コイル１−５
２とは、その巻端面が略同一平面上に位置するように、
横方向に並置されている（図４参照）。この第１の送受
信コイル１−５１と第２の送受信コイル１−５２とで送
受信コイル１−５が構成されている。FIG. 3 shows a main part of the reader / receiver coil side of the reader 1. On the transmitter / receiver coil side of the reader 1, the first transmitter / receiver coil 1-51 and the second transmitter / receiver coil 1-52 are connected in parallel to generate a current. Connected to receive supply. In addition, the first transmission / reception coil 1-51 and the second transmission / reception coil 1-5
2 means that the winding end faces are located on substantially the same plane,
They are juxtaposed laterally (see FIG. 4). The first transmitting / receiving coil 1-51 and the second transmitting / receiving coil 1-52 form a transmitting / receiving coil 1-5.
【００１２】なお、本実施例においては、従来との比較
を容易とするために、送受信コイル１−５１および１−
５２の直径は従来の送受信コイル１００−１と同じ１２
ｃｍ、送受信コイル１−５１および１−５２へ供給され
る電流Ｉ１およびＩ２も従来の送受信コイル１００−１
への供給電流Ｉと同じ値とする。In this embodiment, in order to facilitate comparison with the prior art, the transmitting / receiving coils 1-51 and 1-
The diameter of 52 is the same as that of the conventional transmission / reception coil 100-1 12
cm, and the currents I1 and I2 supplied to the transmission / reception coils 1-51 and 1-52 are the same as those of the conventional transmission / reception coil 100-1.
The same value as the current I supplied to
【００１３】次に、このように構成された識別システム
について、その特徴的な動作を説明する。Next, the characteristic operation of the identification system configured as described above will be described.
【００１４】ＩＣカード２がリーダ１に近づき、リーダ
１の送受信コイル１−５１，１−５２の作る電磁界中に
入ると、ＩＣカード２の送受信コイル２−１に電圧が誘
起される。この誘起される電圧により電流が発生し、こ
れが整流器２−２で整流され、シャントレギュレータ２
−３へ与えられて動作電源が作られ、コントロールロジ
ック２−５へ与えられる。When the IC card 2 approaches the reader 1 and enters the electromagnetic field created by the transmission / reception coils 1-51 and 1-52 of the reader 1, a voltage is induced in the transmission / reception coil 2-1 of the IC card 2. A current is generated by the induced voltage, which is rectified by the rectifier 2-2, and the shunt regulator 2
-3 to generate the operating power supply, which is supplied to the control logic 2-5.
【００１５】コントロールロジック２−５は、レギュレ
ータ２−３からの電源を受けると、ＥＥＰＲＯＭ２−６
に書き込まれた子側識別コードを読み取り、これをＦＳ
Ｋ変調器２−７で周波数変位方式にて変調し、ドライバ
２−８を介し送受信コイル２−１よりリーダ１へ返送す
る。The control logic 2-5 receives the power from the regulator 2-3, and the EEPROM 2-6.
Read the child identification code written in the
It is modulated by the K modulator 2-7 by the frequency displacement method and returned to the reader 1 from the transmission / reception coil 2-1 via the driver 2-8.
【００１６】リーダ１は、このＩＣカード２からの返送
信号を送受信コイル１−５１，１−５２にて受信し、検
波器１−６で検波し、バンドパスフィルタ１−７，ＦＳ
Ｋ復調器１−８，通信制御装置１−２を経てＣＰＵ１−
１に取り込み、この取り込んだ返送信号（子側識別コー
ド）と自己に割り当てられた親側識別コードと照合し、
一致すればドアを解錠する。The reader 1 receives the return signal from the IC card 2 at the transmission / reception coils 1-51 and 1-52, detects it at the wave detector 1-6, and bandpass filters 1-7 and FS.
CPU 1-through K demodulator 1-8 and communication controller 1-2
1, and collates the received return signal (child side identification code) with the parent side identification code assigned to itself,
If they match, unlock the door.
【００１７】ここで、リーダ１からＩＣカード２までの
離間距離と送信パワーと受信パワーとの比との関係、す
なわち送受信コイル１−５１と１−５２との隣接点Ｐか
らＩＣカード２までの距離とＵi （リーダ１の送受信コ
イル側へ与える電圧）とＵO（ＩＣカード２の送受信コ
イル側に誘起される電圧）との比（ＵO ／Ｕi ）との関
係について、調べてみる。Here, the relationship between the separation distance from the reader 1 to the IC card 2 and the ratio of the transmission power to the reception power, that is, from the adjacent point P between the transmission / reception coils 1-51 and 1-52 to the IC card 2. relationship between the ratio (U O / U i) of the distance and the U i and (voltage applied to the transmitting and receiving coil of the reader 1) U O and (the voltage induced in the receiving coil of the IC card 2), you look .
【００１８】この場合、送受信コイル１−５１および１
−５２が並置されているので、送受信コイル１−５１と
１−５２の作る電磁界がベクトル加算され、図５に実線
で示すような左上がりのなだらかな山形特性となる（一
点鎖線は従来の特性）。すなわち、本実施例によれば、
リーダ１に対しＩＣカード２が近距離に近づけられても
ＵO ／Ｕi がさほど大きくならず、ＩＣカード２の距離
が離されてもＵO ／Ｕi の減衰率が小さいＵO ／Ｕi 特
性を得ることができる。In this case, the transmitting and receiving coils 1-51 and 1
Since -52 is juxtaposed, the electromagnetic fields created by the transmission / reception coils 1-51 and 1-52 are vector-added, resulting in a gentle upward-sloping mountain-shaped characteristic shown by the solid line in FIG. Characteristic). That is, according to this embodiment,
Even if the IC card 2 is brought close to the reader 1, U O / U i does not become so large, and even if the IC card 2 is moved far away, the attenuation rate of U O / U i is small U O / U i i characteristics can be obtained.
【００１９】これにより、近距離でのパワーを過大に増
すことなく、伝送距離を伸ばすことができるようにな
る。As a result, it becomes possible to extend the transmission distance without excessively increasing the power in the short distance.
【００２０】また、本実施例によれば、送受信コイル１
−５１および１−５２への電流Ｉ１およびＩ２の並列供
給により、すなわち送受信コイル１−５１と１−５２と
のコンデンサＣ１１，Ｃ１２を介する並列接続により、
送信コイル１−５の自己インダクタンスが小さくなり、
直列共振がとり易くなる。Further, according to this embodiment, the transmitting / receiving coil 1
By the parallel supply of the currents I1 and I2 to −51 and 1-52, that is, the parallel connection of the transmission / reception coils 1-51 and 1-52 via the capacitors C11 and C12,
The self-inductance of the transmitter coils 1-5 becomes small,
Series resonance is easily obtained.
【００２１】なお、上述した実施例では従来との比較を
容易とするために、送受信コイル１−５１および１−５
２の直径を１２ｃｍとしたが、伸ばす伝送距離が３０ｃ
ｍ位である場合にはその直径を１０ｃｍ位まで小さくす
ることができる。In the above-mentioned embodiment, the transmission / reception coils 1-51 and 1-5 are arranged in order to facilitate comparison with the prior art.
The diameter of 2 is 12 cm, but the transmission distance is 30 c
If it is m, the diameter can be reduced to about 10 cm.
【００２２】また、本実施例においては、送受信コイル
１−５１および１−５２を円形に巻回するものとしてい
るが、図６に示すように角形に巻回するなどとしてもよ
い。In this embodiment, the transmitting and receiving coils 1-51 and 1-52 are wound in a circular shape, but they may be wound in a rectangular shape as shown in FIG.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、並列に電流の供給を受けるように接続さ
れた第１〜第Ｎの送信コイルを並置し親側の送信コイル
としたので、第１〜第Ｎの送信コイルへの電流の並列供
給により、親側における送信コイルの自己インダクタン
スが小さくなり、また、第１〜第Ｎの送信コイルの並置
により、第１〜第Ｎの送信コイルの作る電磁界がベクト
ル加算されるものとなり、近距離でのパワーを過大に増
すことなく、また親側での直列共振をとり易くして、伝
送距離を伸ばすことができるようになる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the first to Nth transmission coils connected so as to receive the current supply in parallel are juxtaposed to form the transmission coil on the parent side. Therefore, the parallel supply of the currents to the first to Nth transmission coils reduces the self-inductance of the transmission coils on the parent side, and the juxtaposition of the first to Nth transmission coils allows the first to Nth transmission coils to be arranged in parallel. The electromagnetic fields created by the transmitting coil are vector-added, and the transmission distance can be extended without excessively increasing the power at a short distance and by facilitating series resonance on the parent side.
【図１】本発明の一実施例を示す識別システムの構成図
である。FIG. 1 is a configuration diagram of an identification system showing an embodiment of the present invention.
【図２】この識別システムにおけるリーダの配置状況を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a layout of readers in this identification system.
【図３】この識別システムにおけるリーダの送受信コイ
ル側の要部を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a main part on a transmission / reception coil side of a reader in this identification system.
【図４】この識別システムにおけるリーダでの第１の送
受信コイルと第２の送受信コイルとの並置状況を示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing a juxtaposed state of a first transmission / reception coil and a second transmission / reception coil in a reader in this identification system.
【図５】この識別システムにおけるリーダからＩＣカー
ドまでの離間距離と送信パワーと受信パワーとの比との
関係を示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a distance from a reader to an IC card and a ratio of transmission power and reception power in this identification system.
【図６】第１の送受信コイルおよび第２の送受信コイル
を角形に巻回し並置した例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example in which a first transmission / reception coil and a second transmission / reception coil are wound in a rectangular shape and arranged side by side.
【図７】従来の識別システムにおけるリーダの送受信コ
イル側およびＩＣカードの送受信コイル側の要部を示す
図である。FIG. 7 is a diagram showing a main part on a transmission / reception coil side of a reader and a transmission / reception coil side of an IC card in a conventional identification system.
１ リーダ １−５１ 第１の送受信コイル １−５２ 第２の送受信コイル １−５ 送受信コイル ２ ＩＣカード ２−１ 送受信コイル ２−２ 整流器 ２−３ シャントレギュレータ 1 Reader 1-51 1st transmission / reception coil 1-52 2nd transmission / reception coil 1-5 transmission / reception coil 2 IC card 2-1 transmission / reception coil 2-2 rectifier 2-3 shunt regulator
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 7/26 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H04B 7/26
Claims (1)
有する子側とを備え、親側の送信コイルが作る電磁界中
に子側を近づけることによって子側の受信コイルに電圧
を誘起させ、この誘起される電圧により子側で動作電源
を作る非接触給電伝送システムにおいて、 前記送信コイルとして並列に電流の供給を受けるように
接続された第１〜第Ｎの送信コイルが並置されているこ
とを特徴とする非接触給電伝送システム。1. A parent side having a transmitting coil and a child side having a receiving coil, wherein a voltage is induced in the child receiving coil by bringing the child side closer to an electromagnetic field created by the parent transmitting coil, In the contactless power transmission system for generating operating power on the child side by the induced voltage, first to Nth transmission coils connected so as to receive current supply in parallel as the transmission coils are juxtaposed. A contactless power transmission system characterized by.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173598A JP3025985B2 (en) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | Non-contact power transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173598A JP3025985B2 (en) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | Non-contact power transmission system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0779181A true JPH0779181A (en) | 1995-03-20 |
| JP3025985B2 JP3025985B2 (en) | 2000-03-27 |
Family
ID=15963576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5173598A Expired - Fee Related JP3025985B2 (en) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | Non-contact power transmission system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3025985B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10145987A (en) * | 1996-09-13 | 1998-05-29 | Hitachi Ltd | Power transmission system, IC card, and information communication system using IC card |
| CN1083649C (en) * | 1996-09-13 | 2002-04-24 | 株式会社日立制作所 | Power transmission system, IC card and information communication system using IC card |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP5173598A patent/JP3025985B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10145987A (en) * | 1996-09-13 | 1998-05-29 | Hitachi Ltd | Power transmission system, IC card, and information communication system using IC card |
| CN1083649C (en) * | 1996-09-13 | 2002-04-24 | 株式会社日立制作所 | Power transmission system, IC card and information communication system using IC card |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3025985B2 (en) | 2000-03-27 |
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