(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リクエスト信号無線送信回路とＩＤ信号無線受信回路を有する質問器と、リクエスト信号無線受信回路とＩＤ信号無線送信回路を有する応答器とを備えた無線式非接触ＩＤ認識装置において、
前記質問器から前記応答器への無線通信は前記質問器のリクエスト信号無線送信回路部の送信アンテナに５００Ｖ以上の高電圧パルスを発生させることを特徴とする無線式非接触ＩＤ認識装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線式非接触ＩＤ認識装置において、前記質問器のリクエスト信号無線送信回路はリクエスト信号制御回路と高電圧パルス発生回路と送信アンテナで構成され、前記高電圧パルス発生回路がパワー半導体スイッチング素子とトランスを有することを特徴とする無線式非接触ＩＤ認識装置。
【請求項３】
請求項１記載の無線式非接触ＩＤ認識装置において、前記応答器のリクエスト信号無線受信回路は受信アンテナと起動回路で構成され、該起動回路が抵抗とＣＭＯＳゲート素子を有することを特徴とする無線式非接触ＩＤ認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線式非接触ＩＤ認識装置における質問器と応答器の送受信回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術としては、例えば、特公平５−３５０９号公報に開示されるものがあった。
従来この種の装置は、上記文献の第７頁第２６行乃至第４４行及び第４図、第５図に開示されるものがあり、質問器から応答器への送信リクエスト信号及び応答器からの返送信号は、ＡＭ変調等の搬送波を利用するものであり、また携帯型の応答器は質問器からのリクエストに対応するため、受信復調回路部に常に、または間欠的に電池電圧を供給する必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上述べた従来の応答器では、間欠的に動作させたとしても、受信復調回路部の消費電力が大きいため、電池寿命が短くなり、短期間で交換しなければならないという欠点があった。
本発明は、上記問題点を除去し、受信復調回路部の消費電力を低減させ、電池寿命を長くすることができる無線式非接触ＩＤ認識装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕リクエスト信号無線送信回路とＩＤ信号無線受信回路を有する質問器と、リクエスト信号無線受信回路とＩＤ信号無線送信回路を有する応答器とを備えた無線式非接触ＩＤ認識装置において、前記質問器から前記応答器への無線通信は前記質問器のリクエスト信号無線送信回路部の送信アンテナに５００Ｖ以上の高電圧パルスを発生させるようにしたものである。
【０００５】
〔２〕上記〔１〕記載の無線式非接触ＩＤ認識装置において、前記質問器のリクエスト信号無線送信回路はリクエスト信号制御回路と高電圧パルス発生回路と送信アンテナで構成され、前記高電圧パルス発生回路がパワー半導体スイッチング素子とトランスを有するようにしたものである。
〔３〕上記〔１〕記載の無線式非接触ＩＤ認識装置において、前記応答器のリクエスト信号無線受信回路は受信アンテナと起動回路で構成され、この起動回路が抵抗とＣＭＯＳゲート素子を有するようにしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す無線式非接触ＩＤ認識装置の回路ブロック図である。
この図に示すように、無線式非接触ＩＤ認識装置は、質問器１と応答器２で構成される。質問器１はリクエスト信号無線送信回路３とＩＤ信号無線受信回路４と外部あるいは内部にＩＤコード記憶部５を有するマイクロコンピュータ６と外部インタフェース（以下、ＩＦという）回路７で構成される。
【０００７】
更に、前記リクエスト信号無線送信回路３は、リクエスト信号制御回路８と高電圧パルス発生回路９と送信アンテナ１０で構成され、また前記ＩＤ信号無線受信回路４は受信アンテナ１１と受信復調回路１２で構成される。
次に、応答器２はリクエスト信号無線受信回路１３とＩＤ信号無線送信回路１４と外部あるいは内部にＩＤコード記憶部１５を有するマイクロコンピュータ１６と電池１７で構成されている。
【０００８】
更に、リクエスト信号無線受信回路１３は、受信アンテナ１８と起動回路１９で構成され、また、ＩＤ信号無線送信回路１４は送信アンテナ２０と搬送波発振回路２１を有する変調回路２２で構成される。
図２は本発明の実施例を示す無線式非接触ＩＤ認識装置の質問器のリクエスト信号無線送信回路の具体的回路図である。
【０００９】
この図に示すように、抵抗２２，２３，２４，２５と、トランジスタ２６，２７で構成される回路は、マイクロコンピュータ６（図１参照）の出力（ＨＶon）を入力とし、その出力はパワートランジスタ２８のベースに接続される。また、抵抗２９，３０、トランジスタ３１で構成される回路は、マイクロコンピュータ６の出力（ＨＶoff ）を入力とし、その出力はパワートランジスタ２８のベースに接続される。
【００１０】
パワートランジスタ２８の出力であるコレクタは、トランス３２の一次コイル側に接続される。また、トランス３２の二次コイル出力（ＨＶＯ）は、送信アンテナ１０に接続される。
図３は本発明の実施例を示す無線式非接触ＩＤ認識装置の応答器のリクエスト信号無線受信回路の具体的回路図である。
【００１１】
この図に示すように、受信アンテナ１８の出力（ＨＶ１）は、その一端がアースに接続された抵抗３３の他端に接続され、更に、ＣＭＯＳインバータ３４の入力に接続される。そのインバータ出力（ＩＰ）はワンショット回路３５に接続され、その出力（ＴＲＩＧ）はマイクロコンピュータ１６（図１参照）の外部割り込み端子に接続される。
【００１２】
次に、全体の動作について図１を参照しながら説明する。
マイクロコンピュータ６は、質問器１の外部装置から応答器２へのリクエスト要求を、外部ＩＦ回路７を介して受け取ると、リクエスト信号制御回路８へ制御信号を出力する。リクエスト信号制御回路８は、その制御信号に基づいて高電圧パルス発生回路９を制御する。高電圧パルス回路９で発生した高電圧、例えば、５００Ｖ以上が、送信アンテナ１０に印加され、アンテナ近傍の電界を乱す。
【００１３】
一方、応答器２の受信アンテナ１８は、その乱れた電界をキャッチし、それを入力とする起動回路１９は、スリープ中のマイクロコンピュータ１６の外部割り込み端子に電圧変化を与えることにより、マイクロコンピュータ１６を起動する。起動したマイクロコンピュータ１６はＩＤコード記憶部１５のＩＤコードを搬送波発振回路２１で発生する搬送波を変調して、高周波の電波として送信アンテナ２０から放射される。
【００１４】
なお、高電圧パルス回路９で発生する高電圧は、５００Ｖのオーダーを下がると、電波の送信距離が落ちるので、ここでは、５００Ｖ以上に設定することが望ましい。
次に、質問器１の受信アンテナ１１が、その電波をキャッチすると、受信復調回路１２でＩＤコード変換されたマイクロコンピュータ６は、ＩＤコード記憶部５のＩＤコードと比較照合し、照合結果に基づく制御信号を外部ＩＦ回路７を介して外部装置へ出力する。
【００１５】
次に、図２及び図２の入出力電圧波形を表した図４を用いてリクエスト信号無線送信回路の動作を説明する。
マイクロコンピュータ６（図１参照）の出力信号ＨＶonがＬ→Ｈになると、トランジスタ２６，２７がＯＮとなり、抵抗２５を介してパワートランジスタ２８にベース電流が流れ、パワートランジスタ２８はＯＮ状態となる、トランス３２の一次側に一次電流が流れる。その時、二次側出力電圧（ＨＶＯ）には、電磁誘導により、約電源電圧の巻線倍の電圧（この場合には、負の電圧で表す）が発生する。
【００１６】
次に、前記ＨＶonがＨ→Ｌ、もう１つのマイクロコンピュータ６の出力信号ＨＶoff がＬ→Ｈになると、トランジスタ２６，２７がＯＦＦ、またトランジスタ３１がＯＮとなるため、パワートランジスタ２８は急激にＯＦＦ状態となり、トランス３２の磁性コアに蓄えられたエネルギーが放出しようとして、その一次側に高電圧の逆起電圧が発生する。
【００１７】
更に、二次側にはその巻線倍の高電圧が発生する。この電圧が送信アンテナ１０を介して近傍の電界を乱す。
次に、図３及び図３の入出力電圧波形を表した図５を用いてリクエスト信号無線受信回路の動作を説明する。
応答器２の受信アンテナ１８（図１参照）で、その近傍の電界の乱れをキャッチするアンテナ受信電圧（ＨＶＩ）は、電界の乱れ具合に応じて入力抵抗３３の両端に電圧を発生させるその発生電圧が、ＣＭＯＳインバータ３４のスレッシュ電圧を越えると、その出力ＩＰはＬとなる。このＬの区間はＨＶＩの大きさにより、数個所発生する可能性があるが、後続のワンショット回路３５により１つのパルス波形（ＴＲＩＧ）に整形され、マイクロコンピュータ１６の割り込み端子に電圧変化を与え、スリープ状態のマイクロコンピュータ１６を起動する。
【００１８】
上記のように構成したので、質問器１に高電圧パルス発生回路９を有するリクエスト信号無線送信回路３を設けたこと及び応答器２に起動回路１９を有するリクエスト信号無線受信回路１３を設けたことにより、応答器２のマイクロコンピュータ１６は質問器１がリクエストする時だけ起動すればよく、応答器２の電池１７の平均消費電力を、従来に比べ大きく低減させることができるため、電池交換の頻度を減らすことができる。
【００１９】
また、耐用年限が短いような機器など、用途によっては、電池交換が不要になり、この場合、実装構造の簡便化が可能となり、更に、起動回路も簡素なため、小型化、低コスト化を図ることができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００２０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、質問器に高電圧パルス発生回路を有するリクエスト信号無線送信回路と、応答器に起動回路を有するリクエスト信号無線受信回路とを設けたことにより、応答器のマイクロコンピュータは、質問器がリクエストする時だけ起動すればよく、応答器の電池の平均消費電力を、従来に比べ大幅に低減することができため、電池交換の頻度を減らすことができる。
【００２１】
また、用途によっては、電池の交換を不要にすることも可能であり、その場合、実装構造を簡便化できる。
更に、起動回路も簡素なため、小型化、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す無線式非接触ＩＤ認識装置の回路ブロック図である。
【図２】本発明の実施例を示す無線式非接触ＩＤ認識装置の質問器のリクエスト信号無線送信回路の具体的回路図である。
【図３】本発明の実施例を示す無線式非接触ＩＤ認識装置の応答器のリクエスト信号無線受信回路の具体的回路図である。
【図４】本発明の実施例を示す無線式非接触ＩＤ認識装置の質問器のリクエスト信号無線送信回路の動作タイミングチャートである。
【図５】本発明の実施例を示す無線式非接触ＩＤ認識装置の応答器のリクエスト信号無線受信回路の動作タイミングチャートである。
【符号の説明】
１    質問器
２    応答器
３    リクエスト信号無線送信回路
４    ＩＤ信号無線受信回路
５，１５    ＩＤコード記憶部
６，１６    マイクロコンピュータ
７    外部インタフェース（ＩＦ）回路
８    リクエスト信号制御回路
９    高電圧パルス発生回路
１０，２０    送信アンテナ
１１，１８    受信アンテナ
１２    受信復調回路
１３    リクエスト信号無線受信回路
１４    ＩＤ信号無線送信回路
１７    電池
１９    起動回路
２１    搬送波発振回路
２２    変調回路
２２，２３，２４，２５，２９，３０，３３    抵抗
２６，２７，３１    トランジスタ
２８    パワートランジスタ
３２    トランス
３４    ＣＭＯＳインバータ
３５    ワンショット回路
【図１】
0003734912.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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