JPS6367696A - 無接触情報伝送方法及び装置 - Google Patents

無接触情報伝送方法及び装置

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JPS6367696A
JPS6367696A JP62220559A JP22055987A JPS6367696A JP S6367696 A JPS6367696 A JP S6367696A JP 62220559 A JP62220559 A JP 62220559A JP 22055987 A JP22055987 A JP 22055987A JP S6367696 A JPS6367696 A JP S6367696A
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JP
Japan
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data
electrodes
information transmission
data carrier
memory unit
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JP62220559A
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English (en)
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ホルスト・バルマー
ルードルフ・グロスコプフ
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Original Assignee
Zeiss Ikon AG
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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、互いに別個のデータ担体とデータ読み取り器
とを情報伝送するために関連付ける、データ担体とデー
タ読み取り器との無接触情報伝送方法及び装置に関する
本発明は更に、無接触エネルギ伝送装置、及びデータ担
体の電子メモリの無接触変更装置に関する。
従来の技術 西独国特許第3149789号明細書から、そこでは情
報の識別装置と表されかつ殊に電子キーと錠との協働に
適している装置が公知である。この装置では錠において
発振器が振動しかつこの高周波振動がキーの接近の際に
キーによって検出されかつキー識別符号として用いられ
る周波数又はパルスパターンによって変調され、錠に戻
し伝送されかつ錠における電子識別装置によって引き絖
き処理される。その際高周波振動の行き及び戻し伝送は
、コイルを介して、即ち誘導路にて行われる。
この形式の誘導的な伝送は錠−キーシステムにおいて可
能である。というのはキーにおいてもコイルに対する申
し分のないスペースがあるからである。
発明が解決しようとする問題点 漂 しかし欠点は、コイルの比較的大きい噸遊磁界であり、
これにより伝送は非常に大きい損失が生じる。更に例え
ば小切手カードのように扁平である数多くの別のデータ
担体では、コイルの収容は不可能であるか又はデータ担
体を著しく厚くすることになる。
従って本発明の課題は、僅かな伝送損失しか有しずかつ
扁平なデータ担体に対しても適している無接触情報伝送
装置を提供することである。
本発明は更にデータ担体からのエネルギ伝送及びデータ
担体による電子メモリの変更を可能にしたい。
問題点を解決するための手段 この課題は本発明によれば、データ担体とデータ読み取
り器またはデータ読み取り兼データ発生器との間の少な
くとも2つの導体路に対して容量結合全形成することに
よって解決される。
本発明の方法を実施するための装置は、データ担体の表
面に少なくとも2つの電極が形成されておりかつデータ
読み取り器が少なくとも2つの扁平な電極によって構成
されており、該電極が伝送のためにデータ担体の電極と
、それらがコンデンサを形成し、該コンデンサによって
データ担体とデータ読み取り器とに対する少なくとも1
つの共通の電流回路を形成するように、関連付けられる
ようにしたことによって解決される。
本発明の解決法は、データ担体からデータ読み取り器へ
の情報伝送に制限されない。むしろデータ読み取り器は
同時にデータ発生器としても構成することができかつデ
ータ担体はその情報の検出乃至変更のために相応に構成
することもできる。
実施例の説明 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説
明する。
第1図には本発明の原理が、非常に簡単な実施例におい
て図示されている。データ担体10は、例えば小切手カ
ードにおいて使用されているようなカード形状をしてい
る。第1図はこのデータ担体を断面にて示し、その際そ
の横所面はわかり易<子るために極端に厚く示しである
データ担体10はその表面に2つの扁平な電極11.1
2を有している。これら電極は線13a。
13b全介してデータ担体10の内部に設けられている
コード化抵抗13に接続されている。
データ担体は情報伝送のためにデータ読み取り器15の
スリット15aに挿入されている。データ読み取り器に
は2つの電極16.17が、データ担体10が挿入され
ている状態においてデータ担体の電極11,12と位置
合わせされかつコンデンサCI、C2を形成し、コンデ
ンサの電極の間にエアヤヤツデが生じるように、配設さ
れている。データ取り出し装置であるデータ読み取り器
15における電極16,17は巌18 a、  18’
bを介して発振器、こ\では交流電流発生器18及び測
定抵抗19に接続されている。
2つのコンデンサC1#  C2はコード化抵抗13と
測定抵抗19と共に所謂インピーダンス電流回路を形成
する。この電流回路では、正弦波状の発生器電圧U。に
対して測定抵抗19で降下する電圧UMが次の式によっ
て表わされる。
UM  = RM  ((RC十RM) 2+  47
202) −1/2  UGその際 RM =測定抵抗19の値 Ro=コード化抵抗抵抗13 ω =発生器18の角周波数 C=コンデンサcLc2の容量 Uo=発生器18の電圧 発生器として勿論矩形波発生器を使用することもできる
発生器18の電圧UG及びその周波数fl乃至角周波数
2πfは前身て決められる。データ担体10をデータ読
み取り器15のスリット15aに申し分なく機械的に案
内することにより、コンデンサ01#02の容量Cが所
定の限界内でしか変動しないようにできる。この限界を
考慮して、コード化抵抗13の値と測定抵抗19におけ
る電圧降下との間に一義的な関係が成り立つ。即ち機械
的な案内の精度(及びデータ担体の厚みの精度)に依存
して、多かれ少なかれ大きな数の、コード化抵抗13の
値を測定抵抗19たおける電圧降下UMによって確実に
区別しかつ評価装置19zにおいて処理することができ
る。
後で第7図を用いて詳細に説明するように、データ読み
取り器15を同時にデータ発生器としても構成すること
ができる。この場合データ担体10は抵抗13の代わり
に電子メモリを含ひ。
データ担体10が抵抗の形の不変の情報しか含んでいな
いとき、コード化可能性の数の増加は第2図に図示の実
施例によって実現される。
この実施例においては、データ担体20は複数のコード
化抵抗23&、23b乃至23n1例えば8個を含んで
おり、それらはそれぞれ共通箇営嘴91乃γy個すの雪
5り93− り9h乃不22nに接続されている。デー
タ読み取り器25は電極21と同じである共通の電極2
6及び電極23a乃至23nと同じである個々の電極2
7at 27b乃至27nを含んでいる。後者は個々の
測定抵抗29aj 29b7’7至2911を介して発
生器18に接続されている。これら測定抵抗では評価装
置29Zに対するn個の種々の信号が並列に取り出され
る。このようにしてコード化可能な数が著しく高められ
る。
コード化可能な数を高める別の実施例は、第6図に図示
されている。ここではデータ担体30は同様1つの共通
の電極21とn個の個別電極22a、22b乃至22n
k含んでいる。しかしデータ読み取り器35は2つの電
極16.17とたった1つの測定抵抗19しか含んでい
ない。
ところがデータ読み取り器は、データ担体30の読み取
り過程の期間中矢印38の方向に動かす(図示されてい
ない)モータと有しているの第3図は付加的にコード化
抵抗に対する別の実施例を示す。これら抵抗はスイッチ
33a。
33b乃至33n1言い換えれば導通又は開放された接
続腺からのみ成っている。このような抵抗では2つの異
なった状態しか検出されないので、測定抵抗19におい
て生じる信号の評価は特に簡単に実施される。
第2図及び第6図に図示の実施例は相互に組み合わせる
こともできる。このために第4図に図示のデータ担体4
0は一方の側において例えば8×4の個々の電極42を
有しかつ情報伝送は例えば方向48aにおいて並列((
行われかつデータ担体が移動する方向48bにおいて直
列に行われる。8×4マトリクスにおいて値1導通″及
び”非導通″′を有するコード化抵抗しか使用しない場
合、この抵抗では膜モジュールにおいて簡単に製造でき
るデータ担体は既に40億のコード化の可能性が生じる
本発明の方法は、第1図乃至第4図に図示されているよ
うな簡単な構造のデータ担体罠使用されるばかりでなく
、極めて複雑な構造のデータ担体にも使用さ九る。第1
図の原理図に示されたコード化抵抗13は、例えばパル
ス変調の形で時間的に変化させることもできる。その際
パルス位相変調、パルス休止期間変調及びパルスコード
変調のような通信技術において公知のすべての変調形式
を使用することができる。このためにデータ担体はコー
ド化用の記憶モジュールばかりでなく、クロック制御さ
れる回路網、計数器、デコード化論理部又はマイクロプ
ロセッサのような別の電子素子も含んでいる。このため
に採用される種々の実現形式に無関係に、次の2つの特
徴が必要である:エネルギの、データ担体への伝送及び
データ担体におけるクコツクの準備。
情報準備及び情報伝送のためにデータ担体におけるエネ
ルギ及びクロックの伝送に対する可能な実施例は第5図
に図示されている。この実施例においてデータ担体50
の電極lL12は、ダイオードDlj D2.D3.D
4から成る整流装置を介して相互接続されている。整流
装置の出力側には、脈動する直流電圧が現れる。
この直流電圧はコンデンサKにより平滑化されかつツェ
ナダイオードZによって制限される。
発生器18により周波数が前身て決められるクロック信
号54aは、電極12と@流器負の出力側jとの間で取
り出されかつメモリユニット53のクロック入力側53
aに供給される。メモリユニットはクロックによって制
御されてその電子メモリの内容をデータ出力側53bに
直列に送出する。この出力信号54bはトランジスタT
1に供給さ九る。トランジスタはデータ担体50の内部
抵抗を、出力信号54bの高いレベルが存在する除圧の
半波の短絡によって変調する。その際クロック54aの
分局係数に依存してメモリユニット53によって常時複
数の正の半波が順次短絡される。
半波の短絡はデータ読み取り器の4り定抵抗19におい
て検出されかつ評価ユニツ)59Zにお論イ帆P1式釣
が、メモ1jユニツト53ば公知技術において多数の実
施例により実現することができる。その1例を第8図に
基いて詳細に説明する。
第6図は、情報の伝送に対して別個のチャネルが設けら
れている、本発明の別の実施例を示す。このためにデー
タ担体60は第3の扁平な電極62を有しかつデータ担
体65は相応に第6の、電極62と同じである電極67
を有する。
この場合測定抵抗19にはデータ読み取り器65に伝送
される信号しか流れないので、評価二二ッ)69zにお
けるその電圧降下の評価は、第5図に図示の実施例より
著しく簡単である。更にデータ担体に伝送されるエネル
ギは殆ど全部データ担体におけるプロセスのために使用
される。その理由はデータ読み取り器における情報の伝
送はこの実施f)IJでは僅かなエネルギしか必要とし
ないからである。第5図とは異なって、情報チャネルの
内部抵抗が変調されるだけである。そのために使用され
るP N P )ランソスタT2はそのエミッタが整流
器の正の出力側:で接続されておりかつ従って所定のベ
ース−エミッタ電圧を介して制御される。
同じ番号及び同じ記号が付されているように、第6図の
回路はその他は第5図の回路に相応する。
第7図には、データ担体70の内容を変えることができ
る、特に有利な実施例が図示されている。このために抵
抗79は、これまでの実施例の場合のように抵抗におけ
る電圧降下を読み取り過程のために取り出すことにのみ
利用されるのではなく、抵抗79はそれ自体、例えばス
イッチ79aによって変調されかつこの変調はデータ担
体70においてトランジスタT6のエミッタ:Cて取り
出される。その際有利にはデータ担体70及びデータ読
み取り兼データ発生器75へのデータ伝送は時間的に相
互に分離される。
これまでの実施例におけるように、この場合も発生器1
8は、電極12全介してメモリユニット73のクロック
入力側73aに供給されるクロック信号を発生する。こ
のクロック信号はスイッチ79aによって、常時複数の
クロックパルスがデータ担体70に電極62を介して供
給される比較的高いまたは比較的低い電圧が得られるよ
うに変調される。ダイオードD7及び抵抗R7とコンデ
ンサC7とから成る低域フィルタによって、高周波の変
調されたクロック信号は復調されかつ引き続きメモリユ
ニット73の書き込み入力側730に供給される。この
場合もメモリユニットは公知の技術において形成されて
おりかつ例えば大抵の1チツプマイクロプロセツサによ
って実現することができ、その際データメモリとして電
気的にプログラミング及び消去可能なメモリが使用され
る。
第8図にはメモリユニット73の実施列が図示されてい
る。この実施例ではマイクロプロセフ f乃1’Aマイ
クロコントロー5 Valvo PCB 84Co○及
び電気的にプログラミング可能なメモリ(E2どP R
OM ) Valvo PCB 8582が使用される
。(+)及び(−)によって両方のモジュールに対する
電圧供給部が表されている。入力側83aにマイクロコ
ントローラに対するクロック信号が供給さiLる。ポー
ト入力側83cの8本の線のうち任意の1本の巌が書き
込み入力側として利用される。同じくポート出力側の8
本の峠の5ち任意の1本の線が利用される。
マイクロコントローラとE?FROMとの間にマイクロ
コントローラの直列クロックは号に対するdscL及び
E22 ? ROrtに対する双方向メモリユニット5
3として使用されるとき、勿論書き込み入力側83cは
省略される。
有利な実施例において、E ”’、4 F ROMに代
わって第9図に図示のユーザ固有のモジュールが使用さ
れる。このモジュールを用いれば’4 別1書き込み清
報乃至最後のプログラムステップによってそれ以上のプ
ログラミング全防止することができる。ユーザ固有のモ
ジュール91は電ヨウにコントロールユニット92を有
する。このコントロールユニットは以下の線を介してメ
モリマトリクス95に接続されている:双方向の直列デ
ータJ S D A 、行レジスタ93及び列レジスタ
94に導かれているアドレス線ADRY及びADRX 
、読み取り信号に対する線READ及び畜き込み信号に
対する線WRITE 01番最後の線は書き込みガーV
に対して例えばAND)F″′−ト97を介してメモリ
マトリクス95の最後の行96て接続されている。この
行((相応の情報が書き込まれるや否や、この行に属す
る、ANDデート97の入力側は常時”0″に加わり、
その結果全体のメモリマトリクス95に対してもはや書
き込みは可能でなくなる。
この形式のプログラミングガードは、メモリマトリクス
の所定の領域に対しても設定することができ、その結果
同時にガードされる領域及びガードされない領域が可能
である。
データ担体に対する図示の実施例は既述のよろf/1、
初子カー曹訃廟1−て込ス偽;、冒11のjにtの扁平
なデータ担体、例えば身分証明書、立ち入りまたは利用
コントロールカード、ドアの通行カード等にも適してい
る。第7図に図示の実施例は、例えば口座状態のような
その都度変化する値が更新されるべきでめるようなデー
タ担体に特に適している。
第10図には、用途の別の実施例が図示されている。こ
の実施例ではベルトコンベア100上を方向100aに
移動する工作物101が識別され及び/又は付加的なデ
ータが付けられる。
このために各工作物101に、2つ又はそれ以上の電@
103が同一面に配設されているデータ担体102が貼
り付けられている。データ読み取り器又はデータ読み取
り無発生器105は例えば(図示されていない)接触セ
ンサによって、その電極106が工作物上のデータ担体
102の電極103と僅かな距離で相対しかつ読み取り
乃至読み取り及び書き込みを行うことができるように、
工作物101の所に送られる。
【図面の簡単な説明】
の断面図であり、第2図はコード化可能性の数を増大し
た、第1図に図示の装置を拡大して示す実施列の図であ
り、第4図は電極かマトリクス状に配置されたデータ担
体を示す図であり、第5図は情報の処理及び伝送のため
にクロック伝送が行われる実施例の回路図であり、第6
図は情報伝送に対して別個の経路が設定されている実施
例の回路図であり、第7図はデータ担体の内容を変更す
ることができる実施例の回路図であり、第8図はメモリ
ユニットの構成を示す図であり、第9図はメモリユニッ
トに対するプログラムガードが行われるユーデ固有のモ
ジュールの図であり、M2O図は部品の表面を特徴付け
るために使用される用途を示す斜視図である。 1 0.20. 30. 40. 50. 60. 7
’0゜102・・・データ担体、15,25,35,5
5゜65・・・データ読み取り機、11,12,16゜
17、 21. 22a〜22n、  26. 27a
〜27n、62,67・・・電極、13,23a〜23
n、42・・・コード化抵抗、18・・・発振器、18
a、13a、isb、18b・・・電流回路、19.2
9a〜29n、79・・・測定抵抗、19z。 29 z、 39 z、 59 Z、 69 Z、 7
9 z・・・評・・・コンデンサ、D1,D2,D3.
D4・・・整流器装置

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、互いに別個のデータ担体(10)とデータ読み取り
    器(15)とを情報を伝送するために関連付ける、デー
    タ担体とデータ読み取り器との無接触情報伝送方法にお
    いて、 情報伝送のために、データ担体(10)とデータ読み取
    り器(15)またはデータ読み取り兼データ発生器(1
    5)との間の少なくとも2つの導体路(13a,18a
    と13b,18b)に対する容量結合(C1,C2)を
    形成することを特徴とする無接触情報伝送方法。 2、互いに別個のデータ担体とデータ読み取り器とを情
    報を伝送するために関連付け、その際データ担体とデー
    タ読み取り器との間の少なくとも2つの導体路に対する
    容量結合を形成する無接触情報伝送方法を実施するため
    の装置において、 データ担体(10)はその表面が少なくとも2つの扁平
    な電極(11,12)によつて構成されておりかつデー
    タ読み取り器(15)は少なくとも2つの扁平な電極(
    16,17)によつて構成されており、該電極は情報伝
    送のためにデータ担体(10)の電極(11,12)と
    、それらがコンデンサ(C1,C2)を形成し、該コン
    デンサによつてデータ担体(10)とデータ読み取り器
    (15)に対して共通の電流回路が形成されるようにし
    たことを特徴とする無接触情報伝送装置。 3、データ担体(10)の電極(11,12)の間に少
    なくとも1つのコード化抵抗(13)が配設されており
    、該抵抗の値は情報を含んでおり、かつデータ読み取り
    器(15)には発振器(18)が設けられており、該発
    振器は測定抵抗(19)を介してデータ読み取り器(1
    5)の電極(16,17)に接続されており、かつ測定
    抵抗(19)は伝送される信号の評価のために、上記測
    定抵抗(19)における電圧降下に対する評価装置(1
    9z)に接続されている特許請求の範囲第2項記載の無
    接触情報伝送装置。 4、データ担体(50)の電極(11,12)は整流器
    装置(D1,D2,D3,D4)及びトランジスタ(T
    1)を介して電子メモリユニツト(53)に接続されて
    おり、かつデータ読み取り器(55)に発振器(18)
    が設けられており、該発振器は測定抵抗(19)を介し
    てデータ読み取り器(55)の電極(16,17)に接
    続されておりかつ上記発振器のクロツク信号はメモリユ
    ニツト(53)からの情報送出を制御し、かつ測定抵抗
    (19)は伝送される信号の評価のために測定抵抗(1
    9)における電圧降下に対する評価装置(59z)に接
    続されている特許請求の範囲第2項記載の無接触情報伝
    送装置。 5、データ担体(60)は3つの電極(11,12,6
    2)を備えており、そのうち2つの電極は整流器装置(
    D1,D2,D3,D4)及びトランジスタ(T2)を
    介して電子メモリユニツト(53)に接続されており、
    上記電極のうち第3の電極(62)はトランジスタ(T
    2)を介して直接電子メモリユニツト(53)のデータ
    出力側(53b)に接続されており、かつデータ読み取
    り器(65)には発振器(18)が設けられており、該
    発振器は直接2つの電極(16,17)に接続されてお
    り、又測定抵抗(19)を介して第3の電極(67)に
    接続されておりかつ上記発振器のクロツク信号はメモリ
    ユニツトからの情報送出を制御し、かつ上記測定抵抗(
    19)は伝送される信号の評価のために測定抵抗(19
    )における電圧降下に対する評価装置(69z)に接続
    されている特許請求の範囲第2項記載の無接触情報伝送
    装置。 6、互いに別個のデータ担体とデータ読み取り兼データ
    発生器とを情報を伝送するために関連付け、その際デー
    タ担体とデータ読み取り兼データ発生器との間の少なく
    とも2つの導体路に対する容量結合を形成する無接触情
    報伝送方法を実施するための装置において、 データ担体(10)はその表面が2つの扁平な電極(1
    1,12)によつて構成されておりかつデータ読み取り
    兼データ発生器(15)は少なくとも2つの扁平な電極
    (16,17)によつて構成されており、該電極は情報
    伝送のためにデータ担体(10)の電極(11,12)
    と、それらがコンデンサ(C1,C2)を形成し、該コ
    ンデンサによつてデータ担体(10)とデータ読み取り
    兼データ発生器(15)とに対して少なくとも1つの共
    通の電流回路(18a,13a,18b,13b)が形
    成されるようにしたことを特徴とする無接触情報伝送装
    置。 7、データ担体(70)は3つの電極(11,12,6
    2)を備えており、該電極のうち2つの電極(11,1
    2)は整流器装置(D1,D2,D3,D4)及びトラ
    ンジスタ(T3)を介して電子的な書き込み−読み出し
    メモリユニツト(73)に接続されておりかつ上記電極
    のうち第3の電極は一方において直接復調器(D7,R
    7,C7)を介して書き込み入力側(73c)に接続さ
    れておりかつ他方においてトランジスタ(T3)を介し
    て直接書き込み−読み出しメモリユニツト(73b)の
    データ出力側(73b)に接続されており、かつデータ
    読み取り兼データ発生器(75)に発振器(18)が設
    けられており、該発振器は直接2つの電極(16,17
    )と接続されておりかつ抵抗(79)を介して第3の電
    極(67)に接続されておりかつ上記発振器のクロツク
    信号は上記書き込み−読み出しメモリユニツト(73)
    への情報伝送及び該メモリユニツトからの情報伝送を制
    御し、かつ上記抵抗(79)は一方において上記書き込
    み−読み出しメモリユニツト(73)への情報伝送のた
    めに装置(79a)によつて変調可能でありかつ他方に
    おいて上記書き込み−読み出しメモリユニツトから情報
    伝送される信号を評価するために上記抵抗(79)にお
    ける電圧降下に対する評価装置(79a)に接続されて
    いる特許請求の範囲第6項記載の無接触情報伝送装置。 8、書き込み−読み出しメモリユニツト(73)への情
    報伝送は、書き込み−読み出しメモリユニツト(73)
    からの情報伝送とは時間的に分離されている特許請求の
    範囲第7項記載の無接触情報伝送装置。 9、書き込み−読み出しメモリユニツト(73)は、固
    有の書き込み情報により能動化可能である書き込みガー
    ド部(96,97)を備えている特許請求の範囲第7項
    又は第8項に記載の無接触情報伝送装置。
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