JPH09113614A - データキャリア装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送受信機のコイル付近に金属等を置いても、
通信距離の低下を防ぐことができるデータキャリア装置
を提供する。 【解決手段】 質問波Ａを送信する送受信機１と、質問
波Ａを受信して、送受信機１に応答波Ｂを送信する応答
器２とを備え、送受信機１は、質問信号を出力する送信
部１１と、この質問信号により質問波Ａを送信するコイ
ル１３を具備するデータキャリア装置において、コイル
１３に接続され、コイル１３と共に同調回路を形成する
周波数調整部１４と、質問信号の周波数と同調回路の同
調周波数とが一致するように、周波数調整部１４を制御
する検出部１５および制御部１６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被検出物等から
の情報を得るためのデータキャリア装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、データキャリア装置は、図６に示
すように、送受信機２００と応答器３００を備える。応
答器３００は、被検出物等に設置される。そして、応答
器３００は、この被検出物等の情報をあらかじめ保持し
ている。

【０００３】送受信機２００は、送信部２０１と、受信
部２０２と、コイル２０３と、コンデンサ２０４とを備
える。送受信機２００は、応答器３００が保持する情報
を読み出すとき、高周波のバースト状の質問信号を出力
する。このとき、質問信号である、バースト状の高周波
の信号部分の周波数が、あらかじめ設定されている。こ
の周波数が通信周波数となる。コイル２０３とコンデン
サ２０４は、通信周波数で共振する回路を形成する。こ
の回路は、送信部２０１からバースト状の質問信号を受
け取ると、この質問信号を磁界に変換して、質問波Ａを
送信する。

【０００４】応答器３００は、コイル３０１とコンデン
サ３０２と応答部３０３とを備える。コイル３０１とコ
ンデンサ３０２は、所定の同調周波数を持つ同調回路を
形成する。通常、同調周波数は、通信周波数と同じにな
るように設定されている。

【０００５】応答器３００側では、コイル３０１とコン
デンサ３０２の同調回路は、送受信機２００からの質問
波Ａを受信すると、バースト状の受信信号を発生する。
応答部３０３は、同調回路から受信信号を受け取ると、
受信信号のバーストの部分から直流電源を生成して、内
部に備えるマイクロプロセッサ（図示を省略）を駆動す
る。この駆動により、マイクロプロセッサは、保持する
情報を読み出す。応答部３０３は、マイクロプロセッサ
からの情報を含む、高周波の応答信号を、バースト状の
受信信号の中の無信号部分で出力する。コイル３０１
は、応答信号を磁界に変換して、応答波Ｂを送信する。

【０００６】送受信機２００のコイル２０３は、応答波
Ｂを受信すると、受信信号を発生する。受信部２０２
は、受信信号を受け取ると、所定周波数の信号を選択す
る。そして、受信部２０２は、選択した受信信号の中に
含まれる情報を再生する。

【０００７】このようにして、送受信機２００は、被検
出物等に設置された応答器３００から、情報を取り出
す。同時に、応答器３００は、質問波Ａにより駆動され
るので、外部からの電源供給がなくても動作する。

【０００８】ところで、このようなデータキャリア装置
では、応答器３００のコイル３０１の付近に金属等があ
ると、コイル３０１とコンデンサ３０２の回路の同調周
波数が変化し、質問波Ａを効率よく受信することができ
ない。この結果、送受信機２００と応答器３００の通信
距離が低下する。

【０００９】このために、例えば、特開平４−３７０７
８２号公報に示すようなデータキャリア装置がある。こ
のデータキャリア装置では、応答器３００の同調周波数
をあらかじめ低くし、金属等が接近したときに、質問波
Ａの通信周波数と同調周波数が一致するようにしてい
る。これにより、通信距離の低下を防いでいる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、先に述べた
データキャリア装置では、応答器３００側で発生する同
調周波数の変化に対処して、通信距離の低下を防いでい
る。しかし、送受信機２００のコイル２０３の付近に金
属等が置かれると、コイル２０３とコンデンサ２０４の
共振周波数が変化し、質問信号を効率よく質問波に変換
することができない。この結果、送受信機２００と応答
器３００の通信距離が低下するという問題が発生する。

【００１１】この発明の目的は、このような欠点を除
き、送受信機のコイル付近に金属等を置いても、通信距
離の低下を防ぐことができるデータキャリア装置を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、請求項１の発明は、質問波を送信する送受信機と、
この質問波を受信して、送受信機に応答波を送信する応
答器とを備え、送受信機は、質問信号を出力する送信部
と、送信部からの質問信号により質問波を送信するコイ
ルとを具備するデータキャリア装置において、送受信機
のコイルに接続され、このコイルと共に同調回路を形成
する周波数調整部と、質問信号の周波数と同調回路の同
調周波数とが一致するように、周波数調整部を制御する
制御手段とを備えることを特徴とする。

【００１３】請求項１の発明では、送受信機の送信部
は、質問信号を出力し、コイルは、送信部からの質問信
号により質問波を送信する。このとき、制御手段は、質
問信号の周波数と、同調回路の同調周波数とが一致する
ように、周波数調整部を制御する。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１記載のデータ
キャリア装置において、制御手段は、コイルに流れる質
問信号の電流および電圧の位相を検出する検出部と、検
出部が検出する電流の位相が電圧の位相に等しくなるよ
うに周波数調整部を制御して、同調周波数を変える制御
部とを備えることを特徴とする。

【００１５】請求項２の発明では、制御手段の検出部
は、コイルに流れる質問信号の電流およびコイルに加わ
る質問信号の電圧の位相を検出する。制御部は、検出部
が検出する電流の位相が電圧の位相に等しくなるように
周波数調整部を制御して、同調周波数を変える。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１記載のデータ
キャリア装置において、制御手段は、コイルに流れる質
問信号の電流を検出する検出部と、検出部が検出する電
流が最大になるように周波数調整部を制御して、同調周
波数を変える制御部とを備えることを特徴とする。

【００１７】請求項３の発明では、制御手段の検出部
は、コイルに流れる質問信号の電流を検出する。制御部
は、検出部が検出する電流が最大になるように周波数調
整部を制御して、同調周波数を変える。

【００１８】請求項４の発明は、請求項１記載のデータ
キャリア装置において、制御手段は、コイルに流れる質
問信号の電流と電圧とを検出する検出部と、検出部が検
出する電流と電圧との積の時間平均値が最大になるよう
に周波数調整部を制御して、同調周波数を変える制御部
とを備えることを特徴とする。

【００１９】請求項４の発明では、制御手段の検出部
は、コイルに流れる質問信号の電流と、コイルに加わる
電圧とを検出する。制御部は、検出部が検出する電流と
電圧との積の時間平均値が最大になるように周波数調整
部を制御して、同調周波数を変える。

【００２０】請求項１〜４の発明に係る装置は、例え
ば、物流管理においては、コンテナやパレットに応答器
を付着させて用いられる。また、セキュリティ関連用に
おいては、身分証明用カードやバッジ、衣服等に応答器
を付着させて用いられる。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を、
図面を用いて説明する。

【００２２】［実施の形態１］図１は、この発明の実施
の形態１に係るデータキャリア装置を示すブロック図で
ある。図１のデータキャリア装置は、送受信機１と応答
器２を備える。

【００２３】送受信機１は、送信部１１と、受信部１２
と、コイル１３と、周波数調整部１４と、検出部１５
と、制御部１６とを備える。実施の形態１では、検出部
１５と制御部１６が制御手段を構成する。

【００２４】コイル１３の一端１３Ａに接続されている
送信部１１および受信部１２は、図６の送信部２０１お
よび受信部２０２とそれぞれ同様である。また、応答器
２は、図６の応答器３００と同様である。

【００２５】周波数調整部１４は、主コンデンサ１４Ａ
と、可変コンデンサ１４Ｂと、抵抗１４Ｃとを備える。
主コンデンサ１４Ａと可変コンデンサ１４Ｂとは、直列
に接続されている。また、主コンデンサ１４Ａと可変コ
ンデンサ１４Ｂの直列回路が、コイル１３の他端１３Ｂ
と、共通帰路であるグランドとの間に接続されている。
これにより、周波数調整部１４は、コイル１３の他端１
３Ｂとグランドとの間に、主コンデンサ１４Ａと可変コ
ンデンサ１４Ｂとによる合成容量を構成する。さらに、
主コンデンサ１４Ａと可変コンデンサ１４Ｂとの接続点
１４Ｄが、抵抗１４Ｃを経由して、制御部１６に接続さ
れている。

【００２６】主コンデンサ１４Ａは、容量固定のコンデ
ンサであり、可変コンデンサ１４Ｂは、容量可変のコン
デンサである。可変コンデンサ１４Ｂとして、バリキャ
ップダイオードが用いられる。可変コンデンサ１４Ｂ
は、制御部１６から制御電圧ｃの大きさにより、その容
量を変える。

【００２７】検出部１５は、電圧位相検出回路１５Ａと
電流位相検出回路１５Ｂを備える。

【００２８】電圧位相検出回路１５Ａは、コイル１３の
一端１３Ａとグランドとの間に接続されている。電圧位
相検出回路１５Ａは、送信部１１がコイル１３に向けて
質問信号を送るとき、コイル１３の一端１３Ａと、グラ
ンドつまり可変コンデンサ１４Ｂとの間に発生する電圧
を調べて、この電圧の位相を検出する。

【００２９】電流位相検出回路１５Ｂは、コイル１３の
他端１３Ｂに接続されている。電流位相検出回路１５Ｂ
は、送信部１１がコイル１３に向けて質問信号を送ると
き、コイル１３に流れる電流を調べて、この電流の位相
を検出する。

【００３０】制御部１６は、位相比較回路１６Ａと制御
回路１６Ｂを備える。

【００３１】位相比較回路１６Ａは、電圧位相検出回路
１５Ａおよび電流位相検出回路１５Ｂの出力に接続され
ている。位相比較回路１６Ａは、電圧位相検出回路１５
Ａからの電圧の位相と、電流位相検出回路１５Ｂからの
電流の位相とを比較し、２つの位相の位相差を調べる。
そして、位相比較回路１６Ａは、位相差を示す位相差信
号ａを生成する。

【００３２】制御回路１６Ｂは、位相比較回路１６Ａの
出力と、周波数調整部１４の抵抗１４Ｃとの間に接続さ
れている。制御回路１６Ｂは、位相比較回路１６Ａから
位相差信号ａを受け取ると、２つの位相差を一致させる
ための制御電圧ｂを生成し、制御電圧ｂを周波数調整部
１４の抵抗１４Ｃに送る。

【００３３】このとき、制御回路１６Ｂは、次のように
して、周波数調整部１４を制御する。つまり、電流の位
相が電圧の位相に比べて進むとき、主コンデンサ１４Ａ
と可変コンデンサ１４Ｂとによる合成容量のインピーダ
ンス、つまり周波数調整部１４のインピーダンスが、コ
イル１３のインピーダンスより大きくなっている。この
とき、制御回路１６Ｂは、制御電圧ｂの値を小さくし
て、可変コンデンサ１４Ｂに加える逆方向電圧を低くす
る。これにより、可変コンデンサ１４Ｂの容量が大きく
なり、周波数調整部１４の合成容量が大きくなる。この
結果、周波数調整部１４のインピーダンスが小さくな
り、電流の位相が遅れる。

【００３４】逆に、電流の位相が電圧の位相に比べて遅
れるとき、周波数調整部１４のインピーダンスがコイル
１３より小さくなっている。このとき、制御回路１６Ｂ
は、制御電圧ｂの値を大きくして、可変コンデンサ１４
Ｂに加える逆方向電圧を高くする。これにより、可変コ
ンデンサ１４Ｂの容量が小さくなり、周波数調整部１４
の合成容量が小さくなる。この結果、周波数調整部１４
のインピーダンスが大きくなり、電流の位相が進む。

【００３５】電流と電圧の位相が一致すると、送信部１
１からの質問信号の通信周波数と、コイル１３と周波数
調整部１４で決まる共振周波数とが一致し、コイル１３
は、最大レベルの磁界を送信することができる。制御回
路１６Ｂは、このような制御をする。

【００３６】次に、実施の形態１の動作について説明す
る。

【００３７】送受信機１のコイル１３の付近には、金属
などが置かれる場合がある。この金属により、コイル１
３と周波数調整部１４で形成する共振周波数が、通信周
波数よりずれる。この状態の場合に、応答器２が保持し
ている情報を読み出すとき、送信部１１が高周波のバー
スト状の質問信号を出力する。この質問信号は、コイル
１３と周波数調整部１４の直列回路に加えられる。

【００３８】同時に、電圧位相検出回路１５Ａは、コイ
ル１３の一端１３Ａとグランドの間に発生する電圧の位
相を検出する。電流位相検出回路１５Ｂは、コイル１３
に流れる電流の位相を検出する。

【００３９】位相比較回路１６Ａは、電圧位相検出回路
１５Ａからの電圧の位相と、電流位相検出回路１５Ｂか
らの電流の位相とを比較し、２つの位相の位相差を調
べ、位相差を示す位相差信号ａを生成する。制御回路１
６Ｂは、位相差信号ａを受け取ると、２つの位相差を一
致させるための制御電圧ｂを生成し、制御電圧ｂを周波
数調整部１４の抵抗１４Ｃに送る。

【００４０】制御電圧ｂは、周波数調整部１４の接続点
１４Ｄに加えられる。可変コンデンサ１４Ｂは、この制
御電圧ｂに応じて、容量を変える。これにより、コイル
１３に流れる電流と、コイル１３に加わる電圧の位相が
一致する。この結果、送信部１１からの質問信号の周波
数と、コイル１３と周波数調整部１４で決まる共振周波
数とを一致させることができる。したがって、共振周波
数を変化させる金属などがコイル１３に隣接しても、コ
イル１３は、最大レベルの磁界を送信することができ、
通信距離の低下を防ぐことができる。

【００４１】また、可変コンデンサ１４Ｂが主コンデン
サ１４Ａに直列に接続されているので、可変コンデンサ
１４Ｂに加えられる、高周波の高電圧は分圧される。こ
れにより、可変コンデンサ１４Ｂとして、耐圧の低いも
のを用いることができ、価格の低い可変コンデンサ１４
Ｂの使用が可能になる。

【００４２】［発明の実施の形態２］実施の形態２で
は、先に説明した実施の形態１とは、周波数調整部だけ
が相違し、その他は同様である。以下の説明では、この
相違する点のみを説明する。実施の形態２では、実施の
形態１の周波数調整部１４の代わりに、図２に示す周波
数調整部１７を用いる。

【００４３】周波数調整部１７は、主コンデンサ１７Ａ
と、コンデンサ回路１７Ｂと、スイッチ回路１７Ｃと、
変換回路１７Ｄとを備える。主コンデンサ１７Ａとコン
デンサ回路１７Ｂとは、直列に接続されている。コンデ
ンサ回路１７Ｂは、複数のコンデンサ１７１が直列に接
続された回路である。また、スイッチ回路１７Ｃは、コ
ンデンサ１７１と同数のスイッチ１７２が直列に接続さ
れた回路である。そして、各コンデンサ１７１には、ス
イッチ１７２が並列に接続されている。これにより、周
波数調整部１７は、コイル１３の他端１３Ｂとグランド
との間に、主コンデンサ１７Ａとコンデンサ回路１７Ｂ
とによる、可変の合成容量を構成する。

【００４４】変換回路１７Ｄは、制御部１６の制御回路
１６Ｂからの制御電圧ｂを受け取ると、制御電圧ｂに基
づいて、スイッチ回路１７Ｃを制御する。つまり、電流
の位相が電圧の位相に比べて進むとき、周波数調整部１
７のインピーダンスがコイル１３より大きくなってい
る。このとき、変換回路１７Ｄは、制御回路１６Ｂか
ら、値の小さな制御電圧ｂを受け取る。変換回路１７Ｄ
は、この制御電圧ｂに応じて、スイッチ１７２を閉じ
て、閉状態のスイッチ１７２を多くする。これにより、
直列に接続されるコンデンサ１７１の数が少なくなるの
で、コンデンサ回路１７Ｂの容量が大きくなり、周波数
調整部１７の合成容量が大きくなる。この結果、周波数
調整部１７のインピーダンスが小さくなり、電流の位相
が遅れる。

【００４５】逆に、電流の位相が電圧の位相に比べて遅
れるとき、周波数調整部１７のインピーダンスがコイル
１３より小さくなっている。このとき、変換回路１７Ｄ
は、制御回路１６Ｂから、値の大きな制御電圧ｂを受け
取る。変換回路１７Ｄは、この制御電圧ｂに応じて、ス
イッチ１７２を開いて、開状態のスイッチ１７２を多く
する。これにより、直列に接続されるコンデンサ１７１
の数が多くなるので、コンデンサ回路１７Ｂの容量が小
さくなり、周波数調整部１７の合成容量が小さくなる。
この結果、周波数調整部１７のインピーダンスが大きく
なり、電流の位相が進む。

【００４６】この実施の形態２では、変換回路１７Ｄ
が、制御電圧ｂに応じて、スイッチ回路１７Ｃの直列の
スイッチ１７２の開閉を制御する。これにより、周波数
調整部１７の合成容量が変化するので、実施の形態１と
同様に、コイル１３に流れる電流と、コイル１３に加わ
る電圧の位相を一致させることができる。

【００４７】また、主コンデンサ１７Ａとコンデンサ１
７１を直列に接続するので、主コンデンサ１７Ａとコン
デンサ１７１に、耐圧の低いコンデンサを用いることが
できる。

【００４８】［発明の実施の形態３］実施の形態３で
は、先に説明した実施の形態１とは、周波数調整部だけ
が相違し、その他は同様である。以下の説明では、この
相違する点のみを説明する。実施の形態３では、実施の
形態１の周波数調整部１４の代わりに、図３に示す周波
数調整部１８を用いる。

【００４９】周波数調整部１８は、主コンデンサ１８Ａ
と、コンデンサ回路１８Ｂと、スイッチ回路１８Ｃと、
変換回路１８Ｄとを備える。主コンデンサ１８Ａとコン
デンサ回路１８Ｂとは、コイル１３の他端１３Ｂとグラ
ンドとの間に、直列に接続されている。コンデンサ回路
１８Ｂは、複数のコンデンサ１８１が並列に接続された
回路である。これにより、コンデンサ１８１の並列回路
が主コンデンサ１８Ａに直列に接続される。

【００５０】スイッチ回路１８Ｃは、コンデンサ回路１
８Ｂとグランドとの間に挿入されている。スイッチ回路
１８Ｃは、コンデンサ１８１と同数のスイッチ１８２が
並列に接続された回路である。そして、各コンデンサ１
８１には、スイッチ１８２が直列に接続されている。こ
れにより、周波数調整部１８は、コイル１３の他端１３
Ｂとグランドとの間に、主コンデンサ１８Ａとコンデン
サ回路１８Ｂとによる、可変の合成容量を構成する。

【００５１】変換回路１８Ｄは、制御部１６の制御回路
１６Ｂからの制御電圧ｂを受け取ると、制御電圧ｂに基
づいて、スイッチ回路１８Ｃを制御する。つまり、電流
の位相が電圧の位相に比べて進むとき、周波数調整部１
８のインピーダンスがコイル１３より大きくなってい
る。このとき、変換回路１８Ｄは、制御回路１６Ｂか
ら、値の小さな制御電圧ｂを受け取る。変換回路１８Ｄ
は、この制御電圧ｂに応じて、スイッチ１８２を閉じ、
閉状態のスイッチ１８２を多くする。これにより、並列
に接続されるコンデンサ１８１の数が多くなるので、コ
ンデンサ回路１８Ｂの容量が大きくなり、周波数調整部
１８の合成容量が大きくなる。この結果、周波数調整部
１８のインピーダンスが小さくなり、電流の位相が遅れ
る。

【００５２】逆に、電流の位相が電圧の位相に比べて遅
れると、周波数調整部１８のインピーダンスがコイル１
３より小さくなっている。このとき、変換回路１８Ｄ
は、制御回路１６Ｂから、値の大きな制御電圧ｂを受け
取る。変換回路１８Ｄは、この制御電圧ｂに応じて、ス
イッチ１８２を開き、開状態のスイッチ１８２を多くす
る。これにより、並列に接続されるコンデンサ１８１の
数が少なくなるので、コンデンサ回路１８Ｂの容量が小
さくなり、周波数調整部１８の合成容量が小さくなる。
この結果、周波数調整部１８のインピーダンスが大きく
なり、電流の位相が進む。

【００５３】スイッチ回路１８Ｃは、制御部１６からの
制御電圧ｂに基づいて、このような制御をする。

【００５４】この実施の形態３では、変換回路１８Ｄ
が、制御電圧ｂに応じて、スイッチ回路１８Ｃの並列の
スイッチ１８２の開閉を制御する。これにより、周波数
調整部１８の合成容量が変化するので、実施の形態１と
同様に、コイル１３に流れる電流と、コイル１３に加わ
る電圧の位相を一致させることができる。

【００５５】［発明の実施の形態４］図４は、この発明
の実施の形態４に係るデータキャリア装置を示すブロッ
ク図である。実施の形態４では、先に説明した実施の形
態１とは、制御手段つまり検出部と制御部だけが相違
し、その他は同様であるため、対応する部分に同一の符
号を付けて、その説明を省略する。以下の説明では、こ
の相違する点のみを説明する。

【００５６】実施の形態４の送受信機３では、検出部と
して電流検出回路１９を備える。電流検出回路１９は、
コイル１３の他端１３Ｂに接続されている。電流検出回
路１９は、送信部１１がコイル１３に向けて質問信号を
送るとき、コイル１３に流れる電流を検出する。

【００５７】制御部２０は、演算回路２０Ａと制御回路
２０Ｂを備える。

【００５８】演算回路２０Ａは、電流検出回路１９の出
力に接続されている。演算回路２０Ａは、電流検出回路
１９が検出した電流から、この電流の大きさを算出す
る。そして、演算回路２０Ａは、この電流の大きさを示
す電流信号ｃを生成する。

【００５９】制御回路２０Ｂは、演算回路２０Ａの出力
と、周波数調整部１４の抵抗１４Ｃとの間に接続されて
いる。制御回路２０Ｂは、演算回路２０Ａから電流信号
ｃを受け取ると、電流信号ｃの値を最大にするための制
御電圧ｄを生成し、制御電圧ｄを周波数調整部１４の抵
抗１４Ｃに送る。

【００６０】このとき、制御回路２０Ｂは、次のように
して、周波数調整部１４を制御する。コイル１３のイン
ダクタンスをＬ［Ｈ］とし、周波数調整部１４の合成容
量をＣ［Ｆ］とすると、コイル１３のインピーダンスＸ
_Lおよび周波数調整部１４のインピーダンスＸ_Cは、

【数１】 である。なお、ωは、質問信号の角速度を表す。

【００６１】コイル１３と周波数調整部１４による抵抗
成分をＲ［Ω］とすると、コイル１３と周波数調整部１
４による直列回路のインピーダンスＺは、

【数２】 である。したがって、インピーダンスＺは、

【数３】 のとき、最小になる。つまり、インピーダンスＺは、イ
ンピーダンスＸ_Cの増加と共に減少して、最小値に達す
る。この後、インピーダンスＺは、インピーダンスＸ_C
の増加と共に増える。しがたって、コイル１３に流れる
電流は、インピーダンスＸ_Cの増加と共に増えて、最大
値に達する。この後、コイル１３に流れる電流は、イン
ピーダンスＸ_Cの増加と共に減少する。周波数調整部１
４の合成容量とコイル１３に流れる電流との関係は、こ
のようになる。

【００６２】制御回路２０Ｂは、この関係を用いて、周
波数調整部１４を制御する。つまり、電流信号ｃの値が
増加するとき、インピーダンスＸ_Cを大きくして、コイ
ル１３に流れる電流を最大にする。制御回路２０Ｂは、
インピーダンスＸ_Cを大きくする制御電圧ｄ、つまり、
可変コンデンサ１４Ｂの容量を小さくするために、値を
高くした制御電圧ｄを周波数調整部１４に加える。これ
により、可変コンデンサ１４Ｂと主コンデンサ１４Ａと
で形成する合成容量の値を小さくして、インピーダンス
Ｘ_Cを大きくする。

【００６３】逆に、電流信号ｃの値が減少するとき、イ
ンピーダンスＸ_Cを小さくして、コイル１３に流れる電
流を最大にする。制御回路２０Ｂは、インピーダンスＸ
_Cを小さくする制御電圧ｄ、つまり、可変コンデンサ１
４Ｂの容量を大きくするために、値を低くした制御電圧
ｄを周波数調整部１４に加える。これにより、可変コン
デンサ１４Ｂと主コンデンサ１４Ａとで形成する合成容
量の値を大きくして、インピーダンスＸ_Cを小さくす
る。

【００６４】電流が最大になると、送信部１１からの質
問信号の通信周波数と、コイル１３と周波数調整部１４
で決まる共振周波数とが一致し、コイル１３は、最大レ
ベルの磁界を送信することができる。制御回路２０Ｂ
は、このような制御をする。

【００６５】次に、実施の形態４の動作について説明す
る。

【００６６】送受信機１のコイル１３の付近には、金属
などが置かれる場合がある。この状態の場合に、応答器
２が保持している情報を読み出すとき、送信部１１が高
周波のバースト状の質問信号を出力する。この質問信号
は、コイル１３と周波数調整部１４の直列回路に加えら
れる。

【００６７】同時に、電流検出回路１９がコイル１３に
流れる電流を検出する。演算回路２０Ａは、電流検出回
路１９からの電流から、この電流の大きさを算出する。
そして、演算回路２０Ａは、この電流の大きさを示す電
流信号ｃを生成する。制御回路２０Ｂは、電流信号ｃを
受け取ると、電流信号ｃの値を最大にするための制御電
圧ｄを生成し、制御電圧ｄを周波数調整部１４の抵抗１
４Ｃに送る。

【００６８】制御電圧ｄは、周波数調整部１４の接続点
１４Ｄに加えられる。可変コンデンサ１４Ｂは、この制
御電圧ｂに応じて、容量を変える。これにより、コイル
１３に流れる電流が最大になる。この結果、実施の形態
１と同様に、送信部１１からの質問信号の周波数と、コ
イル１３と周波数調整部１４で決まる共振周波数とを一
致させることができる。

【００６９】［発明の実施の形態５］実施の形態５で
は、先に説明した実施の形態４とは、周波数調整部だけ
が相違し、その他は同様である。この周波数調整部とし
て、実施の形態５では、図２と同様のものを用いる。

【００７０】［発明の実施の形態６］実施の形態６で
は、先に説明した実施の形態４とは、周波数調整部だけ
が相違し、その他は同様である。この周波数調整部とし
て、実施の形態６では、図３と同様のものを用いる。

【００７１】［発明の実施の形態７］図５は、この発明
の実施の形態７に係るデータキャリア装置を示すブロッ
ク図である。実施の形態７では、先に説明した実施の形
態１とは、制御手段つまり検出部と制御部だけが相違
し、その他は同様であるため、対応する部分に同一の符
号を付けて、その説明を省略する。以下の説明では、こ
の相違する点のみを説明する。

【００７２】実施の形態７の送受信機４では、検出部２
１を用いる。検出部２１は、電圧検出回路２１Ａと電流
検出回路２１Ｂを備える。

【００７３】電圧検出回路２１Ａは、コイル１３の一端
１３Ａとグランドとの間に接続されている。電圧検出回
路２１Ａは、送信部１１がコイル１３に向けて質問信号
を送るとき、コイル１３の一端１３Ａと、グランドつま
り可変コンデンサ１４Ｂとの間に発生する電圧を検出す
る。

【００７４】電流検出回路２１Ｂは、コイル１３の他端
１３Ｂに接続されている。電流検出回路２１Ｂは、送信
部１１がコイル１３に向けて質問信号を送るとき、コイ
ル１３に流れる電流を検出する。

【００７５】制御部２２は、演算回路２２Ａと制御回路
２２Ｂを備える。

【００７６】演算回路２２Ａは、電圧検出回路２１Ａお
よび電流検出回路２１Ｂの出力に接続されている。演算
回路２２Ａは、電圧検出回路２１Ａからの電圧の値と、
電流検出回路２１Ｂからの電流の値との積を演算する。
そして、演算回路２２Ａは、電圧値と電流値の積を示す
演算信号ｅを生成する。

【００７７】制御回路２２Ｂは、演算回路２２Ａの出力
と、周波数調整部１４の抵抗１４Ｃとの間に接続されて
いる。制御回路２２Ｂは、演算回路２２Ａから演算信号
ｅを受け取ると、演算信号ｅの値を最大にするための制
御電圧ｆを生成し、制御電圧ｆを周波数調整部１４の抵
抗１４Ｃに送る。

【００７８】このとき、制御回路２２Ｂは、次のように
して、周波数調整部１４を制御する。実施の形態４で示
したように、コイル１３に流れる電流は、周波数調整部
１４のインピーダンスＸ_Cの増加と共に増えて、最大値
に達する。この後、コイル１３に流れる電流は、インピ
ーダンスＸ_Cの増加と共に減少する。一方、高周波の質
問信号の電圧がほぼ一定であるので、電圧検出回路２１
Ａが検出する値は、ほぼ一定になる。したがって、電圧
検出回路２１Ａが検出した電圧値と、電流検出回路２１
Ｂが検出した電流値との積である演算信号ｅの値が最大
になるとき、コイル１３に流れる電流の値が最大にな
る。このとき、

【数４】 が成り立つので、コイル１３に流れる電流の位相が、コ
イル１３および周波数調整部１４に加わる電圧の位相と
等しくなる。

【００７９】制御回路２２Ｂは、この関係を用いて、周
波数調整部１４を制御する。つまり、演算信号ｅの値が
増加するとき、インピーダンスＸ_Cを大きくして、演算
信号ｅを最大にする。制御回路２０Ｂは、インピーダン
スＸ_Cを大きくする制御電圧ｆ、つまり、可変コンデン
サ１４Ｂの容量を小さくするために、値を高くした制御
電圧ｆを周波数調整部１４に加える。これにより、可変
コンデンサ１４Ｂと主コンデンサ１４Ａとで形成する合
成容量の値を小さくして、インピーダンスＸ_Cを大きく
する。

【００８０】逆に、演算信号ｅの値が減少するとき、イ
ンピーダンスＸ_Cを小さくして、演算信号ｅを最大にす
る。制御回路２０Ｂは、インピーダンスＸ_Cを小さくす
る制御電圧ｆ、つまり、可変コンデンサ１４Ｂの容量を
大きくするために、値を低くした制御電圧ｆを周波数調
整部１４に加える。これにより、可変コンデンサ１４Ｂ
と主コンデンサ１４Ａとで形成する合成容量の値を大き
くし、インピーダンスＸ_Cを小さくする。

【００８１】演算信号ｅが最大になると、送信部１１か
らの質問信号の通信周波数と、コイル１３と周波数調整
部１４で決まる共振周波数とが一致し、コイル１３は、
最大レベルの磁界を送信することができる。制御回路２
０Ｂは、このような制御をする。

【００８２】次に、実施の形態７の動作について説明す
る。

【００８３】送受信機１のコイル１３の付近には、金属
などが置かれる場合がある。この状態の場合に、応答器
２が保持している情報を読み出すとき、送信部１１が高
周波のバースト状の質問信号を出力する。この質問信号
は、コイル１３と周波数調整部１４の直列回路に加えら
れる。

【００８４】同時に、電圧検出回路２１Ａは、コイル１
３の一端１３Ａとグランドとの間に発生する電圧を検出
する。電流検出回路２１Ｂは、コイル１３に流れる電流
を検出する。演算回路２２Ａは、電圧検出回路２１Ａか
らの電圧の値と、電流検出回路２１Ｂからの電流の値と
の積を演算する。そして、演算回路２２Ａは、電圧値と
電流値の積の時間平均値を示す演算信号ｅを生成する。

【００８５】制御回路２２Ｂは、演算信号ｅを受け取る
と、演算信号ｅの値を最大にするための制御電圧ｆを生
成し、制御電圧ｆを周波数調整部１４の抵抗１４Ｃに送
る。

【００８６】制御電圧ｆは、周波数調整部１４の接続点
１４Ｄに加えられる。可変コンデンサ１４Ｂは、この制
御電圧ｂに応じて、容量を変える。これにより、実施の
形態１と同様に、コイル１３に流れる電流と、コイル１
３に加わる電圧の位相を一致させることができる。

【００８７】［発明の実施の形態８］実施の形態８で
は、先に説明した実施の形態７とは、周波数調整部だけ
が相違し、その他は同様である。この周波数調整部とし
て、実施の形態８では、図２と同様のものを用いる。

【００８８】［発明の実施の形態９］実施の形態９で
は、先に説明した実施の形態７とは、周波数調整部だけ
が相違し、その他は同様である。この周波数調整部とし
て、実施の形態９では、図３と同様のものを用いる。

【００８９】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
により、送受信機の送信部が出力する質問信号の送信周
波数が、コイルと周波数調整部で形成する同調回路の同
調周波数と常に一致するので、コイルから最大レベルの
質問波を送信することができる。

【００９０】また、送受信機のコイルの近くに金属等が
あり、同調回路の同調周波数が変化しても、周波数調整
部と制御手段により、この変化を調整するので、コイル
から最大レベルの質問波を送信することができる。

【００９１】請求項２の発明により、コイルに流れる電
流の位相がコイルに加わる電圧の位相と常に一致するの
で、質問信号の周波数と同調周波数とが一致し、コイル
から最大レベルの質問波を送信することができる。

【００９２】請求項３の発明により、コイルに流れる質
問信号の電流が最大になるようにする。このとき、質問
信号の周波数と同調周波数とが一致するので、コイルか
ら最大レベルの質問波を送信することができる。

【００９３】請求項４の発明により、コイルの電流と電
圧の積の時間平均値が最大になるようにする。このと
き、質問信号の周波数と同調周波数とが一致するので、
コイルから最大レベルの質問波を送信することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係るデータキャリア
装置のブロック図である。

【図２】この発明の実施の形態２に係る周波数調整部を
示す回路図である。

【図３】この発明の実施の形態３に係る周波数調整部を
示す回路図である。

【図４】この発明の実施の形態４に係るデータキャリア
装置を示すブロック図である。

【図５】この発明の実施の形態７に係るデータキャリア
装置のブロック図である。

【図６】従来のデータキャリア装置を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１送受信機 １１ 送信部 １２ 受信部 １３ コイル １４ 周波数調整部 ２応答器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 質問波を送信する送受信機と、この質問
   波を受信して、送受信機に応答波を送信する応答器とを
   備え、送受信機は、質問信号を出力する送信部と、送信
   部からの質問信号により質問波を送信するコイルとを具
   備するデータキャリア装置において、 送受信機のコイルに接続され、このコイルと共に同調回
   路を形成する周波数調整部と、 質問信号の周波数と同調回路の同調周波数とが一致する
   ように、周波数調整部を制御する制御手段とを備えるこ
   とを特徴とするデータキャリア装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデータキャリア装置にお
   いて、 制御手段は、 コイルに流れる質問信号の電流および電圧の位相を検出
   する検出部と、 検出部が検出する電流の位相が電圧の位相に等しくなる
   ように周波数調整部を制御して、同調周波数を変える制
   御部とを備えることを特徴とするデータキャリア装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のデータキャリア装置にお
   いて、 制御手段は、 コイルに流れる質問信号の電流を検出する検出部と、 検出部が検出する電流が最大になるように周波数調整部
   を制御して、同調周波数を変える制御部とを備えること
   を特徴とするデータキャリア装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のデータキャリア装置にお
   いて、 制御手段は、 コイルに流れる質問信号の電流と電圧とを検出する検出
   部と、 検出部が検出する電流と電圧との積の時間平均値が最大
   になるように周波数調整部を制御して、同調周波数を変
   える制御部とを備えることを特徴とするデータキャリア
   装置。