(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信用コイルと、この送信用コイルを介して送信信号を第１の周波数で送ると共に、応答信号を受信する質問器と、上記送信信号を受信する第１の受信用コンデンサと第１の受信用コイルとを並列接続すると共に、第２の周波数で共振する第１の受信用共振回路と、この第１の受信用共振回路からの出力信号を復調して内蔵メモリへデータを書き込み又は読み出し、生成した上記応答信号を変調すると共に、上記第１の受信用共振回路を介して伝送する制御部とを有する応答器と、を備えた非接触移動体識別装置の共振周波数調整方法において、上記第１の受信用コイルの自己インダクタンスよりも十分に小さい自己インダクタンスを有する測定用コイルを、上記第１の受信用共振回路の前面に近接配置する第１のステップと、上記送信用コイルを介して信号発生手段より一定の送信電圧を予め定められた上記第２の共振周波数を含む周波数で掃引すると共に、上記送信電圧を上記第１の受信用コイルに電磁誘導により送る第２のステップとを備え、測定手段により上記測定用コイルの誘起電圧と周波数との特性を測定すると共に、該測定値が予め定められた範囲で、上記第２の周波数で上記第１の受信用共振回路が共振するように上記第１の受信用コンデンサの静電容量値又は上記第１の受信用コイルの自己インダクタンス値を変更する、ことを特徴とする非接触移動体識別装置の共振周波数調整方法。
【請求項２】
上記質問器には、上記送信信号を送信用コンデンサと上記送信用コイルとから成る第１の共振周波数で共振させる送信用共振回路と、上記応答信号を第２の受信用コンデンサと第２の受信用コイルとを並列接続すると共に、第３の周波数で共振する第２の受信用共振回路とを備え、上記第２のステップは、上記送信用共振回路を介して信号発生手段より一定の送信電圧を予め定められた上記第２の共振周波数を含む周波数で掃引すると共に、上記送信電圧を上記第１の受信用コイルに電磁誘導により送ることを特徴とする請求項１に記載の非接触移動体識別装置の共振周波数調整方法。
【請求項３】
請求項１又は２における測定手段により上記測定用コイルの誘起電圧と周波数との特性を測定する代わりに、測定手段により上記信号発生手段の送信電圧値と、上記測定用コイルの誘起電圧値とに基く利得と周波数との特性を測定する、ことを特徴とする非接触移動体識別装置の共振周波数調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、非接触移動体識別装置に関し、詳しくは応答器を構成せしめる受信用共振回路の共振周波数調整方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の非接触移動体識別装置を図４によって説明する。図４において、非接触移動体識別装置は、質問器２と識別対象の移動体に固定された応答器３とからなっており、質問器２は上位制御機器１からの送信信号であるコマンド（応答器のメモリの書き換え情報となる指令信号）を、インターフェース回路１０を介して変調回路１１により変調し、増幅回路１２により増幅して送信用コンデンサ１３と送信用コイル１５との直列共振回路によって第１の周波数で応答器３に伝送する。
【０００３】
応答器３は、質問器２からのコマンドを受信用コイル３０と受信用コンデンサ３１との並列接続された受信用共振回路で受信し、変復調回路３３により復調して制御回路（制御部）３７内の内蔵メモリへのデータを書き込んだり、読み出したり（メモリの記憶内容の書き換え）、レスポンス（質問器２に送信する応答信号）を変調して質問器２に第３の周波数で、伝送する。その一方、該受信用共振回路から電力を整流回路３５から取りだしている。
【０００４】
質問器２は、応答器３から第３の周波数で送信されたレスポンスを受信用コイル２０と受信用コンデンサ２１とで受信し、この出力をフィルタ回路２６を介してレスポンスを復調回路２８で復調してから、インターフェース回路１０を介して上位制御機器１に伝送する。
【０００５】
応答器３の受信用共振回路は、受信用コイル３０の自己インダクタンス、受信用コンデンサ３１の静電容量のばらつき、受信用コイル３０の取り付け等の誤差により、第２の共振周波数が変化する。該共振周波数の変化により受信電力が減少したり、質問器２からの信号を精度良く受信したりできない。
【０００６】
そこで、受信用共振回路の共振周波数を以下の方法によって調整している。第１に、受信用共振回路の両端の端子Ｔ１，Ｔ２にリード線５０ａ，５０ｂを介して電圧測定器５０を接続し、質問器２と応答器３とが所定の距離値において、電圧測定器５０の測定電圧が所定の値になるように受信用コンデンサ３１の静電容量値を調整している。
【０００７】
第２に、応答器３のみを用いて、受信用共振回路の両端の端子Ｔ１，Ｔ２にリード線５０ａ，５０ｂを介してインピーダンス測定器（図示せず）を接続し、各周波数に対するインピーダンスを測定し、インピーダンスの周波数特性から共振周波数を推測して、予め定められた許容共振周波数の範囲内となるよう受信用コンデンサ３１の静電容量値を調整している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記受信用共振回路の調整方法では、受信用共振回路の両端にリード線５０ａ，５０ｂを介して電圧測定器５０などを接続しており、応答器３毎にリード線５０ａ，５０ｂを脱着しなければならず手間がかかっていた。また、リード線５０ａ，５０ｂの浮遊インピーダンスなどにより受信用共振回路のインピーダンス値又は電圧値を精度良く測定することができず、ひいては、受信用共振回路の共振周波数の測定値が実際の値と異なり精度が充分ではないという問題点があった。
【０００９】
応答器３のみで受信用共振回路のインピーダンス又は電圧特性を測定する場合、実際の使用状態における質問器２の送信コイル１５による相互インダクタンスの影響を受けないため、該測定値は実際の使用状態とは、異なったものを測定する。よって、受信用共振回路の共振周波数の測定値が実際の値と異なり精度が充分ではないという問題点があった。
【００１０】
この発明は上記課題を解決するためになされたもので、非接触により簡便に共振周波数の調整ができる非接触移動体識別装置の共振周波数調整方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【問題を解決するための手段】
第１の発明に係る非接触移動体識別装置調整方法は、送信用コイルと、この送信用コイルを介して送信信号を第１の周波数で送ると共に、応答信号を受信する質問器と、上記送信信号を受信する第１の受信用コンデンサと第１の受信用コイルとを並列接続すると共に、第２の周波数で共振する第１の受信用共振回路と、この第１の受信用共振回路からの出力信号を復調して内蔵メモリへデータを書き込み又は読み出し、生成した上記応答信号を変調すると共に、上記第１の受信用共振回路を介して伝送する制御部とを有する応答器と、を備えた非接触移動体識別装置の共振周波数調整方法において、上記第１の受信用コイルの自己インダクタンスよりも十分に小さい自己インダクタンスを有する測定用コイルを、上記第１の受信用共振回路の前面に近接配置する第１のステップと、上記送信用コイルを介して信号発生手段より一定の送信電圧を予め定められた上記第２の共振周波数を含む周波数で掃引すると共に、上記送信電圧を上記第１の受信用コイルに電磁誘導により送る第２のステップとを備え、測定手段により上記測定用コイルの誘起電圧と周波数との特性を測定すると共に、該測定値が予め定められた範囲で、上記第２の周波数で上記第１の受信用共振回路が共振するように上記第１の受信用コンデンサの静電容量値又は上記第１の受信用コイルの自己インダクタンス値を変更する、ことを特徴とするものである。
【００１２】
第２の発明に係る非接触移動体識別装置調整方法は、質問器には、送信信号を送信用コンデンサと送信用コイルとから成る第１の共振周波数で共振させる送信用共振回路と、応答信号を第２の受信用コンデンサと第２の受信用コイルとを並列接続すると共に、第３の周波数で共振する第２の受信用共振回路とを備え、第２のステップは、送信用共振回路を介して信号発生手段より一定の送信電圧を予め定められた第２の共振周波数を含む周波数で掃引すると共に、送信電圧を第１の受信用コイルに電磁誘導により送る、ことを特徴とするものである。
【００１３】
第３の発明に係る非接触移動体識別装置調整方法は、請求項１又は２における測定手段により測定用コイルの誘起電圧と周波数との特性を測定する代わりに、測定手段により信号発生手段の送信電圧値と、測定用コイルの誘起電圧値とに基く利得と周波数との特性を測定する、ことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態を図１によって説明する。図１はこの発明の一実施の形態を示す非接触移動体識別装置のブロック図である。図１中、従来と同一符号は同一又は相当部分を示し説明を省略する。図１において、質問器２には、変調回路１１の出力側から端子ａ，ｂが設けられ、増幅回路１２の入力側にも端子ｃ，ｄが設けられており、受信用共振回路の第２の共振周波数を含む一定の信号電圧を発生させると共に、周波数を掃引できる信号生成器１５０が端子ｃ，ｄに接続されている。受信用コイル３０の前面に測定用コイル２０１が配置されており、測定用コイル２０１の端末には電圧対周波数特性を測定する電圧測定器２０３が接続されている。
【００１５】
ここで、測定用コイル２０１の自己インダクタンスＬ１と受信用コイル３０の自己インダクタンスとはＬ２＞＞Ｌ１の関係がある。これは、測定用コイル２０１が受信用コイル３０の前面に挿入されたことで、測定用コイル２０１と受信用コイル３０との間で、相互誘導インダクタンスＭが形成されて受信用コイル３０の自己インダクタンスＬ２が変化して共振周波数が測定用コイル２０１の挿入前に比べて変化することを極力抑制するためである。
【００１６】
上記Ｌ２＞＞Ｌ１の関係を、受信用コイル３０から見たインピーダンスＺｉにより明らかにする。
Ｚｉ＝ｊωＬ２＋ｊωＭ（Ｉ１／Ｉ２）・・・・（１）
ここで、Ｉ１＝測定用コイルに流れる電流Ｉ２＝第１の受信用コイルに流れる電流上記（１）式で、並列共振回路を成す受信用コイル３０が相互インダクタンスＭの影響を受けにくくするにはＬ２＞＞Ｍとなる。相互インダクタンスＭは、受信用コイル３０と測定用コイル２０１との配置などにも影響されるが、Ｌ２＞＞Ｌ１の関係があれば、Ｌ２＞＞Ｍの関係を満足する。かかる関係を満足するために、受信用コイル３０の巻数Ｎ２，抵抗Ｒ２，測定用コイル２０１の巻数Ｎ１，抵抗Ｒ１とすると、Ｎ２＞＞Ｎ１，Ｒ２＞＞Ｒ１の関係を有するように構成されている。
【００１７】
上記のように構成された移動体識別装置の動作を図１及び図２を参照して説明する。まず、質問器２のジャンパー線１０１，１０３を端子ａ〜ｄから外し、信号発生器１５０の出力と端子ｃ，ｄを接続し、受信用コイル３０（受信用共振回路）の前面に測定用コイル２０１を配置する。測定用コイル２０１の両端には電圧測定器２０３を接続する。
【００１８】
かかる状態において、信号発生器１５０より送信周波数である、並列共振回路の第２の共振周波数ｆｒを中心として開始周波数ｆｓ、終了周波数ｆｆとすると、ｆｓ＜ｆｒ＜ｆｆで信号電圧を一定値で掃引する。該信号電圧は、増幅回路１２を介して送信用コンデンサ１３と送信用コイル１５とから成る送信用共振回路に印加されて、電磁誘導により応答器３の受信用コンデンサ３１と受信用コイル３０との受信用並列共振回路に電圧が生じる。同時に、測定用コイル２０１には磁束が時間的に変化するので、誘起電圧を生じて図２に示す電圧対周波数特性の出力電圧曲線が得られる。
【００１９】
同時に、応答器３は受信用共振回路で受信し、変復調回路３３により復調して制御回路（制御部）３７内の内蔵メモリへのデータを書き込み又は、読み出し（メモリの記憶内容の書き換え）、レスポンス（質問器２に送信する応答信号）を変調して質問器２に第３の周波数で、伝送する。その一方、該受信用共振回路から電力を整流回路３５から抽出する。質問器２は、応答器３から第３の周波数で送信されたレスポンスを受信用コイル２０と受信用コンデンサ２１とで受信する。
【００２０】
信号発生器１５０から第２の共振周波数ｆｒを中心に予め定められた周波数Δｆの範囲で信号発生器１５０の周波数を掃引しながら、測定用コイル２０１から所定以上の電圧が得られるように受信用コンデンサ３１の静電容量又は受信用コイル３０の自己インダクタンスを調整する。該調整によって図２に示す電圧対周波数特性の出力曲線がＡ又はＣのように変化する。なお、周波数Δｆは、質問器２と応答器３との交信距離、通信信頼性を考慮して決められている。
【００２１】
なお、上記実施の形態では、信号発生器１５０の信号電圧を送信用共振回路を介して電磁誘導で、受信用コイル３０に誘導させたが、該信号電圧を単に送信用コイル１５（他のコイルでも、受信用コイル３０と電磁結合があれば良い。）のみで受信用コイル３０に誘導させても良い。
【００２２】
ここで、測定用コイル２０１の出力電圧対周波数特性を測定することなく、信号発生器１５０からの信号電圧の発生周波数を第２の共振周波数に固定しておいて、測定器用コイル２０１の出力電圧が最大値を示すところを、受信用コンデンサ３１の静電容量により調整すると、上記出力電圧対周波数特性を測定していないため、該静電容量値の調整値の増減が定まらず手間がかかる。
【００２３】
実施の形態２．
この発明の他の実施の形態を図３によって説明する。図３は非接触移動体識別装置のブロック図である。図３中、図１と同一符号は同一または相当部分を示し、説明を省略する。図３において、上記実施の形態１との相違は、受信用コイル３０の前面に測定用コイル２０１が配置されており、信号発生器１５０の出力電圧Ｖｉと測定用コイルの２０１の両端電圧Ｖ０との利得Ｖ０／Ｖｉ、すなわち、利得対周波数特性を測定する利得測定器３００が接続されており、利得対周波数特性に基いて受信用コンデンサ３１の静電容量又は受信用コイル３０の自己インダクタンスを調整している点である。
【００２４】
【発明の効果】
第１の発明によれば、第１の受信用コイルの自己インダクタンスよりも十分に小さい自己インダクタンスを有する測定用コイルを、第１の受信用共振回路の前面に近接配置する第１のステップと、送信用コイルを介して信号発生手段より一定の送信電圧を予め定められた上記第２の共振周波数を含む周波数で掃引すると共に、上記送信電圧を上記第１の受信用コイルに電磁誘導により送る第２のステップとを備え、測定手段により上記測定用コイルの誘起電圧と周波数との特性を測定すると共に、該測定値が予め定められた範囲で、上記第２の周波数で上記第１の受信用共振回路が共振するように上記第１の受信用コンデンサの静電容量値又は上記第１の受信用コイルの自己インダクタンス値を変更したので、簡易に精度良く受信用共振回路の共振周波数を調整できるという効果がある。
【００２５】
第２の発明によれば、第１の発明の効果に加え、質問器には、送信信号を送信用コンデンサと送信用コイルとから成る第１の共振周波数で共振させる送信用共振回路と、応答信号を第２の受信用コンデンサと第２の受信用コイルとを並列接続すると共に、第３の周波数で共振する第２の受信用共振回路とを備え、第２のステップは、送信用共振回路を介して信号発生手段より一定の送信電圧を予め定められた第２の共振周波数を含む周波数で掃引すると共に、上記送信電圧を第１の受信用コイルに電磁誘導により送ったので、質問器と応答器とを実際の使用状態に動作させた上で、受信用共振回路の共振周波数を調整できるから精度良く受信共振回路を調整できるという効果がある。
【００２６】
第３の発明によれば、第１又は第２の発明の効果に加え、測定手段により信号発生手段の送信電圧値と、測定用コイルの誘起電圧値とに基く利得と周波数との特性を測定したので、利得の周波数特性を確認しながら受信用共振回路の共振周波数を調整できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す非接触移動体識別装置のブロック図である。
【図２】図１に示す測定用コイルの周波数対電圧特性を示す曲線である。
【図３】この発明の他の実施の形態を示す非接触移動体識別装置のブロック図である。
【図４】従来の非接触移動体識別装置のブロック図である。
【符号の説明】
２  質問器、３  応答器、１３  送信用コンデンサ、１５  送信用コイル、３０  受信用コイル、３１  受信用コンデンサ、１５０  信号発生器、２０１  測定用コイル、２０３  電圧測定器、３００  利得測定器。
【図１】
0003581264.tif 000002
【図２】
0003581264.tif 000003
【図３】
0003581264.tif 000004
【図４】
0003581264.tif 000005