(57)【要約】      （修正有）【課題】近接領域内で、ソフトウエア制御に依存せず、簡単かつ単純な回路構成で電磁誘導信号を生成するための駆動方法を提供する。【解決手段】スイッチのON/OFF動作により、単一形波スペクトラム中から共振周波数f0に対応する高次高調波を抽出し、コイルLSにはこの減衰信号電流が流れる。この減衰信号によりコイルLSは磁界を発生する。受信装置は、共振周波数に対応するバンドパスフィルターを形成することにより、送信装置に同期した共振周波数の電圧信号を受信する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導作用により、情報伝達する送受信装置において、各々の装置はコイルとコンデンサーで構成する共振回路を備え、送信装置の情報信号を単一短形波とし、この短形波中の高次高調波を減衰振動として共振回路で抽出し、電磁誘導の搬送周波数としたことを特徴とする磁気結合回路の駆動方式。
【請求項２】
前記の送受信装置が備える共振回路は、特定の高次高調波のみを通過させるバンドパスフィルタとしたことを特徴とする、前記請求項１の磁気結合回路の駆動方式。
【請求項３】
前記請求項１のコイル形状は、特定の条件に制約されない前記請求項１の磁気結合回路の駆動方式。
【請求項４】
前記請求項１の回路構成を、送信装置及び受信装置に対応したモジュール構成とすることを特徴とする前記請求項１の磁気結合回路の駆動方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接領域において、電磁誘導により情報通信する、小型無線機器において非同期かつ簡単に信号を発生する回路の駆動方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
近接領域内の非接触無線通信装置はＮＦＣ（Near Field Communication）、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)があり、各々の特徴を生かした電子タグ、ＩＣカードとして市場拡大しつつある。（例えば、図１及び特許文献１〜３参照）
【０００３】
さらに、送受信装置間は、相互間で規定したプロトコルに基づき、ソフトウエア制御で情報伝達を行う。そのため、装置間の単純同期信号や、アラーム信号等の伝達を主体とする、センサーネットワーク等のセンシング装置への応用は、ソフトウエアの介在しないハードウエア機能の単純化と、バッテリーの長寿命化が要求されている。
【０００４】
送信装置においては、搬送周波数ｆ０の信号発振回路、データ情報を制御する変調回路、全体制御回路（μコン）及び磁界発生のためのコイル駆動回路を内蔵されており、回路規模が大きくなり、駆動電源であるバッテリー寿命が制約される。
【特許文献１】特許第3488166号
【特許文献２】特開2009-88802
【特許文献３】特開平11-75329
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の問題点に鑑み、本発明においては近接領域内でソフトウエア制御に依存せずに、電磁誘導信号を生成する簡単な回路及び、駆動法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために、本発明は情報信号装置及び受信装置の各々電磁誘導に係る回路構成を極力単純化したことを特徴とするものである。
【０００７】
図２は本発明の回路構成とその基本動作を説明するものである。情報の発生源である情報送信装置において、伝達主体となるトリガー信号はスイッチのON/OFF動作により単一短形波として生成される。
【０００８】
この単一短形波をコイル駆動回路を介してRS,CS及びLSで構成する直列回路へ供給する。
【０００９】
ここでこのCSとLSの各定数を直列共振の条件に設定すると、共振周波数f0は、
F0=1/2π√CS・LS
となる。従って、スイッチのON/OFF動作により単一短形波スペクトル中からf0に対応する高次高調波を抽出し、コイルLSにはこの周波数成分の減衰信号電流が流れる。この減衰信号によりコイルLSは近接空間に磁界を発生する。受信装置は、内蔵するコイルLSとコンデンサCRで上記f0に対応する並列共振回路のバンドパスフィルターを形成することにより送信装置のスイッチ動作に同期したf0の電圧信号を受信することができる。すなわち、伝達主体となるトリガー信号を受信装置側で再現できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、近接領域で電磁誘導を利用してトリガー信号の短いデータを伝達する送受信装置システムにおいて、単一短形波中のスペクトルから共振回路により高周波成分を抽出する駆動回路により、単純でかつS/N比の高い信号伝達装置を構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図３は、本実施例に係る近接領域の電磁誘導による情報伝達装置の構成と動作を示したものである。
さらに、図４と図５は図３の送受信装置の動作に係る信号波形を示したものである。
【実施例１】
【００１２】
図３において、情報送信装置の伝達情報の発信元となる制御装置は、マイクロコンピューターで構成され、伝達情報となる単一短形波VSを発生する。
このVS信号は、コイル駆動回路を経由して、コイルLS、コイルの巻線抵抗R及びコンデンサＣＳからなる直列共振回路へ供給する。
【００１３】
ここで、直列共振回路を構成する各素子（CS,LS,R）は、共振周波数f0の条件に設定してある。特にコイルLSは、Ｕ字形状のフェライトコアに巻かれている。
ここで、制御装置から伝達信号VSが発信されると、コイルLS中には、単一短形波スペクトル中の高周波成分が共振周波数f0の減衰信号電流として流れる。これによりコイルLSの近接領域内にf0の減衰信号に対応した磁界が発生する。
ここで、フェライトコアの形状は、発生磁界の指向特性を得るための方法で、Ｕ字形状に限らず、ポットコア形状及び無指向性を得るための空芯コイルでも可能であり、いずれの形状でも動作上の制約とはならない。
【００１４】
このコイルLSで発生した磁界分布中に置かれた受信装置は、電磁誘導により内蔵するコイルLRとコンデンサCRの並列共振回路に周波数f0の減衰振動電圧VSとして誘起される。
【００１５】
ここで、誘起されたVS信号は、高周波増幅器でデジタル信号処理が可能な3V(p-p)レベルに増幅し、検波回路を通して２値化変換し、デジタル信号とする。
【００１６】
さらに、この２値化変換されたデジタル信号を、ステータス出力回路を通して、送信装置から受信装置へ伝達する内容に沿って、LED,ブザー及び振動デバイス機器へマンマシン情報として出力する。
【００１７】
図４及び図５は、一連の動作を信号波形により示したものであり、図４は、送信信号の単一短形波発信信号（上段）と受信装置が内蔵するLRとCRの並列共振回路が受信した電磁誘導信号（下段）を示したものである。
【００１８】
さらに、図５は図４のＡ部（単一短形波の立上り部分）を拡大表示したもので、周波数f0の減衰信号として、その動作波形を示したものである。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の活用例としては、情報発信装置から発信された情報を、受信装置で受信し、表示等ができる機器へ出力し、非接触の情報伝達機能として活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来技術の近接領域(NFC)電磁誘導装置の構成図である。
【図２】本発明に係る電磁誘導装置の動作原理を説明するブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る情報送受信装置の各内部構成図である。
【図４】本発明に係る実施形態の動作波形を示す図である。
【図５】図４の動作波形で信号立ち上がり部を拡大表示した図である。
【符号の説明】
【００２１】
１：情報伝達装置の制御回路
２：情報伝達装置の搬送周波数発振回路
３：情報伝達装置の変調回路
４：情報伝達装置のインピーダンス整合/コイル駆動回路
５：情報受信装置のインピーダンス整合/信号増幅回路
６：情報受信装置の信号検波/復調回路
７：情報受信装置の制御回路
８：コイル駆動回路
９：電源
１０：高周波信号増幅器
１１：電源
１２：制御装置
１３：検波復調回路
１４：ステータス出力回路
１５：LED
１６：ブザー
１７：振動デバイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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