KR20000031343A

KR20000031343A - 전자 유도형 트랜스폰더방식

Info

Publication number: KR20000031343A
Application number: KR1019980047326A
Authority: KR
Inventors: 히로후미 우치다; 가츠히로 가메다
Original assignee: 가와노베 가즈오; 가부시키가이샤 제이에이치시 오사카
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1998-11-05
Publication date: 2000-06-05

Abstract

(목적) 설치형 송수신장치에서의 긴 송신시간, 트랜스폰더에서의 송신주파수의 불안정성 및 고속 전송속도에 기인하는 전송정보의 신뢰성 저하, 및 미소한 송신전력에 의거한 통달거리의 짧음 등의 문제점을 제거하는 것.

(구성) 설치형 송수신장치에서의 송신주파수를 1개가 아닌 2개로 한 것.

Description

전자 유도형 트랜스폰더방식

본 발명은 무선전송방식의 일형태인 전자 유도형 트랜스폰더방식에 관계되며, 물체나 인물의 식별 및 정보의 축적/독출 등을 비접촉으로 할 수 있는 비접촉 카드 그외 무선에 의거하는 자동송수신장치에 관한 것이다.

지금까지 사용되고 있는 전자 유도형 트랜스폰더방식에서는 설치형 송수신장치가 1개의 송신주파수만을 송출하며, 이것에 전송할 정보가 실린다.

이 때의 트랜스폰더의 동작은, 우선 최초로 일정시간 무변조 상태의 신호를 수신하고, 내부회로가 동작가능한 전력을 이 수신자계전력에서 생성, 축적한다. 그리고, 전송된 정보를 수신하여 이것을 처리한다.

또한, 반송파를 생성하고 이것에 전송할 정보를 실어서 송출한다. 이 과정에서, 반송파의 생성 및 반송파 전력의 공급은 미리 축적된 전력을 사용하기 때문에, 전송속도를 빠르게 하여 전력소모를 억제하는 등, 스스로 그 송신전력에 제한을 받는다. 결과로서, 종래의 방식에서는 다음과 같은 문제점을 가진다.

(1) 전력축적을 위한 필요충분한 무변조 송출시간이 필요하므로, 총합적인 송신시간이 길다.

(2) 축적전력상의 제약으로 인하여 전송할 정보를 단시간에 송출하여야 하므로, 전송정보의 신뢰성이 저하된다.

(3) 송신주파수 및 송신전력을 축적전력에서 공급하여야 하는 것이므로, 큰 송신전력을 얻을 수 없는 결과, 통달거리가 짧다.

종래의 방식이 필연적으로 가지는 설치형 송수신장치에서의 긴 송신시간, 트랜스폰더에서의 송신주파수의 불안정성 및 고속전송속도에 기인하는 전송정보의 신뢰성 저하, 및 미소한 송신전력에 의거한 도달거리의 짧음 등의 문제점이 있다. 또한, 종래의 방식상에 있어서는 트랜스폰더의 가격이 고가로 되지 않을 수 없다.

본 발명은, 상기한 종래의 방식에 비해 높은 신뢰성, 높은 안정성, 저렴한 가격 및 보다 광범위한 전송거리를 제공할 수 있는 것이다.

도 1은 설치형 송수신장치의 계통도

도 2는 트랜스폰더의 계통도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 - 컴퓨터부 2 - 전원부

3 - 수정발진부 4 - 분주부(分周部)

5 - 변조부 6 - 전력증폭부

7 - 공중선(空中線)부 8 - 통과대역제한부

9 - RF증폭부 10 - 자동이득제어부

11 - 전력제어부 12 - 전계강도검출부

13 - 전력제어부 14 - 각종 입출력부

15 - 공중선부 16 - 전력발생부

17 - 전압안정화부 18 - 수신데이터 복조부

19 - 파형정형부(波形整形部) 20 - 합/차 주파수발생부

21 - 송신데이터 변조부 22 - 메모리부

23 - 분주부

본 발명은, 회로를 간략화하기 위한 개발에 발단이 되고, 종래의 방식이 가지는 상기한 문제점을 근본적으로 개선할 수 있는 방식을 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 방식이 종래의 방식과 기본적으로 다른 점은, 설치형 송수신장치에서의 송신주파수를 1개가 아닌 2개로 한 것이다. 이것에 의하여, 종래의 방식에서는 실현할 수 없었던 각종의 성능개선을 일거에 해결할 수 있다. 또한, 새로운 방식에 의하여 트랜스폰더의 내부구조를 간략화하는 것이 가능하게 되며, 결과로서 총합적인 가격의 저렴화도 실현할 수 있는 것이다.

본 발명의 동작원리를 설명한다.

(1) 설치형 송수신장치의 송신부는 다음과 같이 동작한다.

컴퓨터와 접속된 설치형 송수신장치의 송신부는 독립한 2개의 송신장치를 가진다.

제 1 송신장치에서는 첨두치(尖頭値) 전력 10W에서 첨두치 전력 0.5W까지 가변가능한 LF대 주파수인 132.0㎑의 전자파가 발생된다.

제 2 송신장치에서는 첨두치 전력 10W에서 첨두치 전력 0.5W까지 가변가능한 LF대 주파수인 196.0㎑의 전자파가 발생된다.

제 1 송신주파수인 132.0㎑는 안정성이 높은 수정발진기에 의해서 발진된 12.926㎒를 33분주 및 2분주함으로써 생성된다. 또한, 일거에 66분주하지 않는 이유는, 최종 분주기로 2분주함으로써 정확한 듀티(duty)비 50%를 얻기 위해서이다.

마찬가지로, 제 2 송신주파수인 196.0㎑는 12.926㎒를 49분주 및 2분주함으로써 생성된다.

제 1 송신주파수 및 제 2 송신주파수는 항시 동시에 송신된다. 또, 송신타이밍 및 전송할 정보의 변조는 모두 접속된 컴퓨터에 의해서 방사된다.

생성된 제 1 송신주파수 및 제 2 송신주파수의 성분은, 각각 독립한 자계형 공중선에 의해서 동시에 자유공간으로 방사된다.

(2) 트랜스폰더의 공중선(空中線)부 및 수신부는 다음과 같이 동작한다.

트랜스폰더는 3개의 독립한 자계형 공중선 및 1개의 공진회로(共振回路)를 내장한다. 3개의 자계형 공중선은 각각 132.0㎑, 196.0㎑, 328.0㎑로 공진하고, 1개의 공진회로는 64.0㎑로 공진한다.

지금, 132.0㎑와 196.0㎑가 각각의 공진 공중선에 수신되면, 이들 공중선에 유기(誘起)된 자계전력성분은 3개로 분기된다.

분기된 성분중 하나는 각각의 정류회로에 의해서 직류전력으로 변환되어 내부회로의 구동전력이 된다. 따라서, 본 방식에서는 전력축적을 위한 설치형 송수신장치에서의 무변조 송출시간이 거의 필요치 않으며, 결과적으로 통신시간이 단축되게 된다.

분기된 성분중 다른 하나는 각각의 검파회로에 의해서 각각 복조된다. 이 복조된 2개의 정보는 기록/독출 등을 하는 메모리부에 의해서 적절히 처리된다.

분기된 성분중 최후의 하나는, 수동비직선소자(受動非直線素子)에 의해서 합(合)의 성분인 328.0㎑와 차(差)의 성분인 64.0㎑가 생성된다. 상기 합의 성분인 328.0㎑는 송신신호로서 변조된 후, 그대로 328.0㎑로 공진된 송신용 자계형 공중선으로 유도되어 자유공간으로 방사된다. 이 과정에서, 방사되는 328.0㎑의 주파수 안정도와 방사전력은 설치형 송수신장치에서 송신된 2개의 주파수의 그것에 완전히 의존한다.

즉, 송신주파수의 방사전력은 2개의 수신전력에 비례한다. 차의 성분인 64.0㎑는 64.0㎑ 공진회로로 유도된 후, n단의 분주기에 의해서 분주되어 메모리부의 기록/독출시의 클록으로서 사용된다. 또한, 32로 하면 2㎑클록을 얻는 것이 되나, 이 n값은 통신 프로토콜에 따라 적절하게 선택할 수 있다.

(3) 설치형 송수신장치의 수신부는 다음과 같이 동작한다.

트랜스폰더에서 송출된 328.0㎑의 정보를 포함하는 신호는 328.0㎑로 공진하는 수신용 자계형 공중선에 유기되며, 강력한 성분인 132.0㎑ 및 196.0㎑를 특정대역 감쇄기로 제거함과 아울러, 필요한 대역제한기로 불요한 성분을 감쇄시킨 후, 복조에 필요한 진폭까지 증폭시킨다. 이 과정에서, 수신자계강도를 검출하여 정상적인 전송상태인가 아닌가를 판단한다.

또, 송신주파수생성에 사용한 신호에서, 트랜스폰더와 마찬가지로 64.0㎑ 성분을 생성하고, n분주하여 독출클록으로 한다. 이 클록은 트랜스폰더내의 클록과 일치하기 때문에, 높은 신뢰성으로 수신정보를 복조하는 것이 가능하게 된다.

상기 작용의 설명과 같이, 전체적으로 트랜스폰더는 설치형 송수신장치의 송신주파수 및 그 송출전력에 종속하기 때문에, 높은 신뢰성을 가지는 정보의 교환이 가능하게 된다.

(실시예)

여기서는 번잡함을 회피하기 위하여 단지 일실시예의 설명에 그치나, 본 발명은 앞서 기술한 작용에서 설명한 바와 같이 당해 동작원리를 이용하면, 그 실시방법이 여러 갈래에 걸쳐서 존재한다는 것은 말할 것도 없다.

본 발명의 동작원리에 의거하여, 그 일례로서 전송할 정보를 2개의 값을 가지는 디지탈신호로 하고, 각각의 반송파로 변조하는 방식을 NRZ-ASK방식으로 하였을 때의 설치형 송수신장치의 블록 다이어그램을 제 1 도에, 트랜스폰더의 블록 다이어그램을 제 2 도에 나타내었다. 이것에 의하여 본 발명의 기술적인 내용이 용이하게 이해된다.

이상과 같이, 설치형 송수신장치에서의 송신주파수를 1개가 아닌 2개로 함으로써, 종래의 방식에서는 실현할 수 없었던 각종의 성능개선을 일거에 해결할 수 있음과 아울러, 새로운 방식에 의하여 트랜스폰더의 내부구조를 간략화하는 것이 가능하게 되며, 결과로서 총합적인 가격의 저렴화도 실현할 수 있는 것이다.

또, 설치형 송수신장치가 2개의 송신주파수를 동시에 송출하는 전자 유도형 트랜스폰더방식에 의하여 트랜스폰더를 초기제어하는 상태를 2비트로 할 수 있음과 아울러, 트랜스폰더에 전력을 전송함에 있어서, 단일의 주파수로 하는 경우에 비해 2개의 주파수를 사용함에 의해서 각각의 송신전력을 반감할 수 있기 때문에, 다른 통신에 부여되는 영향을 경감시킬 수 있음과 아울러, 전자법상의 제약등을 감안한 경우에 유리하다.

또한, 설치형 송수신장치가 2개의 송신주파수를 동시에 송출함으로써, 트랜스폰더 내부에서 생성하여야 하는 송출주파수 및 그 전력을 수동비직선소자만으로 생성시킬 수 있으며, 또한 그 송출주파수의 안정도 및 송출전력은 수신된 2개의 주파수 및 전력에 의존하게 된다. 즉, 트랜스폰더 내부에는 송신을 위한 능동회로가 필요없어 구조가 간단하게 된다.

Claims

컴퓨터에 의해서 제어된 전송할 제 1 정보를 포함하는 제 1 주파수와 전송할 제 2 정보를 포함하는 제 2 주파수를 각각 독립한 자계형 공중선에서 동시에 송출하는 송신부와, 자동송수신장치에서 송출된 신호를 수신, 복조하여 그 전송된 정보를 컴퓨터로 송출하는 수신부로 구성되는 설치형 송수신장치와,

제 1 및 제 2 주파수를 각각 독립한 자계형 공중선으로 동시에 수신하고, 한개는 각 수신전자계에서 발생하는 고주파전력을 직류전력으로 변환하여 수신장치내부의 능동회로에 전력을 공급하는 전원부와, 제 1 및 제 2 주파수에 실려 있는 각각의 전송할 정보를 인출하는 복조부와, 수신한 제 1 및 제 2 주파수에서 송신주파수로서 제 3 주파수를 발생시키는 송신주파수 생성부와, 전송할 정보를 송신주파수로 변조하는 변조부와, 2개의 수신된 정보 및 전송할 정보를 각각 처리하여 기록/독출등을 하는 메모리부를 가지는 트랜스폰더로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 유도형 트랜스폰더방식.
청구항 1에 있어서,

트랜스폰더는 내부에 전지등의 전력원을 갖지 않고, 설치형 송수신장치가 송출하는 2개의 송신주파수에서 전자유도에 의한 공간의 전력전송에 의하여 전력을 공급하는 방식이고, 자계형 공중선을 사용하며, 이 공중선을 사용하는데 적합한 주파수로서 300㎑ 이하의 LF대 주파수를 선택하는 것을 특징으로 하는 전자 유도형 트랜스폰더방식.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

설치형 송수신장치가 2개의 송신주파수를 동시에 송출하는 전자 유도형 트랜스폰더방식에 의하여, 트랜스폰더를 초기제어하는 상태를 2비트로 하는 것을 특징으로 하는 전자 유도형 트랜스폰더방식.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

설치형 송수신장치가 2개의 송신주파수를 동시에 송출하는 것을 특징으로 하는 전자 유도형 트랜스폰더방식.