JP2002141840A - 非接触伝送装置 - Google Patents
非接触伝送装置Info
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Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Transceivers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非接触で電力および情報信号の伝送を行う能
動モジュールおよび受動モジュールを備え、これら両モ
ジュールが比較的簡単な構成でありながら、距離の変動
に拘わらず一定化された伝送を行い得る非接触伝送制御
装置を提供すること 【解決手段】 固定側装置および移動側装置をそなえ、
これら両装置の何れか一方に能動モジュールAを、他方
に受動モジュールBを有し、前記両モジュール相互間で
情報信号を電磁波により送受信するようにした少なくと
も1組の装置からなる非接触伝送装置であって、前記能
動モジュールから前記受動モジュールに向けて電力を無
線伝送し、かつ両モジュール相互間で情報信号を送受信
する非接触伝送装置。
動モジュールおよび受動モジュールを備え、これら両モ
ジュールが比較的簡単な構成でありながら、距離の変動
に拘わらず一定化された伝送を行い得る非接触伝送制御
装置を提供すること 【解決手段】 固定側装置および移動側装置をそなえ、
これら両装置の何れか一方に能動モジュールAを、他方
に受動モジュールBを有し、前記両モジュール相互間で
情報信号を電磁波により送受信するようにした少なくと
も1組の装置からなる非接触伝送装置であって、前記能
動モジュールから前記受動モジュールに向けて電力を無
線伝送し、かつ両モジュール相互間で情報信号を送受信
する非接触伝送装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非接触伝送装置、すな
わち比較的近接し対向して配置された固定部および移動
部の各装置間で授受するデジタル信号やデジタル化され
たデータ信号またはアナログ信号などの情報信号を、光
領域を含む電磁波を媒体として非接触で伝送させる装置
に係り、とくに能動モジュールおよび受動モジュールの
組として構成されたものに関する。
わち比較的近接し対向して配置された固定部および移動
部の各装置間で授受するデジタル信号やデジタル化され
たデータ信号またはアナログ信号などの情報信号を、光
領域を含む電磁波を媒体として非接触で伝送させる装置
に係り、とくに能動モジュールおよび受動モジュールの
組として構成されたものに関する。
【0002】すなわち、複数組の装置を結合してなる静
止機器およびNC工作機械,ロボット装置,搬送装置な
どの自動機械あるいは車両とか飛翔体などのような移動
を伴う機械各種の装置等に適用される。そして、本体の
固定側と他方の運動や移動を行う側との何れか一方に能
動モジュールを、他方に受動モジュールを装備する。こ
れにより、能動モジュールの送信ヘッドから受動モジュ
ールの受信ヘッドに対し、電磁波または光などにより非
接触で電力や指令制御信号等の情報信号を送信したり、
受動モジュールの送信ヘッドからは種々のデータ信号、
例えば形状、位置、歪、温度、色彩など各種の情報信号
や電力信号を非接触で伝送したりするものである。
止機器およびNC工作機械,ロボット装置,搬送装置な
どの自動機械あるいは車両とか飛翔体などのような移動
を伴う機械各種の装置等に適用される。そして、本体の
固定側と他方の運動や移動を行う側との何れか一方に能
動モジュールを、他方に受動モジュールを装備する。こ
れにより、能動モジュールの送信ヘッドから受動モジュ
ールの受信ヘッドに対し、電磁波または光などにより非
接触で電力や指令制御信号等の情報信号を送信したり、
受動モジュールの送信ヘッドからは種々のデータ信号、
例えば形状、位置、歪、温度、色彩など各種の情報信号
や電力信号を非接触で伝送したりするものである。
【0003】この場合、受動モジュールにおいて情報信
号に係わる回路に供給される電源の変動は、情報の精度
に大きな影響を与える場合が多い。このような伝送装置
において、両モジュール間の軸ずれや距離の変動、ある
いは相対的な高速変動に対しても、安定に情報信号と電
力の伝送を非接触で行いたい場合に用いて好適なもので
ある。
号に係わる回路に供給される電源の変動は、情報の精度
に大きな影響を与える場合が多い。このような伝送装置
において、両モジュール間の軸ずれや距離の変動、ある
いは相対的な高速変動に対しても、安定に情報信号と電
力の伝送を非接触で行いたい場合に用いて好適なもので
ある。
【0004】
【従来の技術】従来、無線通信方式による幾つかの交信
手段があり、例えば特開昭55-117982号公報記載の対象
物識別装置や特開昭56-122246号公報記載の送信出力制
御方式、あるいは実開昭59-86752号公報にみられるよう
な装置では、いずれも送信側および受信側のそれぞれに
電源を備え、情報信号の送受信を行っている。
手段があり、例えば特開昭55-117982号公報記載の対象
物識別装置や特開昭56-122246号公報記載の送信出力制
御方式、あるいは実開昭59-86752号公報にみられるよう
な装置では、いずれも送信側および受信側のそれぞれに
電源を備え、情報信号の送受信を行っている。
【0005】また、実開昭52-34248号公報記載の固定−
回転装置間の電力、信号伝達装置や実開昭58-187857号
公報記載のデータ入出力カードは、信号伝送距離の変動
を殆ど考える必要がない場合を対象にしたものである。
回転装置間の電力、信号伝達装置や実開昭58-187857号
公報記載のデータ入出力カードは、信号伝送距離の変動
を殆ど考える必要がない場合を対象にしたものである。
【0006】
【発明が解決すべき課題】固定側装置と移動側装置とを
有する複数の装置間において、電力の供給および情報信
号の送受信を行う場合、従来の接点による接触結合方式
では高精度化に問題があった。また、本発明装置に類す
る伝送装置の安定化の手段として、従来は、モジュール
内部の受信回路において受信信号の強度に応じ自動的に
増幅回路の利得を調節するAGC(Automatic Gain Cont
rol)回路が用いられている。しかし、この場合のAGC
は受信回路部分だけの利得を制御する場合が多い。
有する複数の装置間において、電力の供給および情報信
号の送受信を行う場合、従来の接点による接触結合方式
では高精度化に問題があった。また、本発明装置に類す
る伝送装置の安定化の手段として、従来は、モジュール
内部の受信回路において受信信号の強度に応じ自動的に
増幅回路の利得を調節するAGC(Automatic Gain Cont
rol)回路が用いられている。しかし、この場合のAGC
は受信回路部分だけの利得を制御する場合が多い。
【0007】このため本発明に係る装置の如く、受動モ
ジュールで必要とする電源等の電力を能動モジュールか
ら非接触で供給したうえで、受動モジュールから発信す
るデータ等の情報を能動モジュールにおいて非接触で受
信する方式のものに対しては、距離に比例して大きくな
る伝送損失が往復で効いてくる。
ジュールで必要とする電源等の電力を能動モジュールか
ら非接触で供給したうえで、受動モジュールから発信す
るデータ等の情報を能動モジュールにおいて非接触で受
信する方式のものに対しては、距離に比例して大きくな
る伝送損失が往復で効いてくる。
【0008】このような従来の技術では、能動モジュー
ルと受動モジュールとの間が比較的短距離であっても、
伝送距離の変動があれば、能動モジュールでは電力送信
回路の同調に係る要素や動作条件が変動するので、伝送
効率が変動しその影響で伝送電力も変化する。また受動
モジュールにおいては、伝送電力の変動や回路内部にお
ける動作電力の低減が回路の各部に影響し、誤動作を起
こすなどの要因になる。
ルと受動モジュールとの間が比較的短距離であっても、
伝送距離の変動があれば、能動モジュールでは電力送信
回路の同調に係る要素や動作条件が変動するので、伝送
効率が変動しその影響で伝送電力も変化する。また受動
モジュールにおいては、伝送電力の変動や回路内部にお
ける動作電力の低減が回路の各部に影響し、誤動作を起
こすなどの要因になる。
【0009】また、例えば伝送距離が殆どゼロになるよ
うな状態のときは、受動モジュールの情報受信回路は強
電界のためにAGCのみでは利得の補正がし切れず、入
力段階で飽和し伝送不能になる場合がある等、解決が望
まれている。
うな状態のときは、受動モジュールの情報受信回路は強
電界のためにAGCのみでは利得の補正がし切れず、入
力段階で飽和し伝送不能になる場合がある等、解決が望
まれている。
【0010】
【発明の目的】本発明の目的は、非接触で電力および情
報信号の伝送を行う能動モジュールおよび受動モジュー
ルを備え、これら両モジュールが比較的簡単な構成であ
りながら、距離の変動に拘わらず一定化された伝送を行
い得る非接触伝送制御装置を提供することである。
報信号の伝送を行う能動モジュールおよび受動モジュー
ルを備え、これら両モジュールが比較的簡単な構成であ
りながら、距離の変動に拘わらず一定化された伝送を行
い得る非接触伝送制御装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明の非接触伝送装置は、固定側装置および移動側装置
をそなえ、これら両装置の何れか一方に能動モジュール
を、他方に受動モジュールを有し、前記両モジュール相
互間で情報信号を電磁波により送受信するようにした少
なくとも1組の装置からなる非接触伝送装置であって、
前記能動モジュールは、電力伝送用電磁波および信号伝
送用電磁波を送受する第1のヘッドと、前記第1のヘッ
ドを介して電力伝送用電磁波を送信する電力送信部と、
前記第1のヘッドを信号送受信ヘッドとして用い指令制
御信号を含む情報信号を伝送する電磁波を送受信する信
号送受信部と、前記電力送信部に電力の送信出力を制御
する手段をそなえ、前記受動モジュールは、電力伝送用
電磁波および信号伝送用電磁波を送受する第2のヘッド
と、この第2のヘッドを介して前記能動モジュールから
の電力伝送用電磁波を受信し、さらに整流、平滑して電
源用電力を形成する電力受信部と、前記電力受信部から
給電され、前記第2のヘッドを介して前記能動モジュー
ルの信号送受信部との間で情報信号の授受を行う信号送
受信部とをそなえ、前記信号送受信部は、変調された情
報信号を送信し、受信した情報信号を復調して他の機器
に対して与える手段を有することを特徴とする非接触伝
送装置、を提供するものである。
発明の非接触伝送装置は、固定側装置および移動側装置
をそなえ、これら両装置の何れか一方に能動モジュール
を、他方に受動モジュールを有し、前記両モジュール相
互間で情報信号を電磁波により送受信するようにした少
なくとも1組の装置からなる非接触伝送装置であって、
前記能動モジュールは、電力伝送用電磁波および信号伝
送用電磁波を送受する第1のヘッドと、前記第1のヘッ
ドを介して電力伝送用電磁波を送信する電力送信部と、
前記第1のヘッドを信号送受信ヘッドとして用い指令制
御信号を含む情報信号を伝送する電磁波を送受信する信
号送受信部と、前記電力送信部に電力の送信出力を制御
する手段をそなえ、前記受動モジュールは、電力伝送用
電磁波および信号伝送用電磁波を送受する第2のヘッド
と、この第2のヘッドを介して前記能動モジュールから
の電力伝送用電磁波を受信し、さらに整流、平滑して電
源用電力を形成する電力受信部と、前記電力受信部から
給電され、前記第2のヘッドを介して前記能動モジュー
ルの信号送受信部との間で情報信号の授受を行う信号送
受信部とをそなえ、前記信号送受信部は、変調された情
報信号を送信し、受信した情報信号を復調して他の機器
に対して与える手段を有することを特徴とする非接触伝
送装置、を提供するものである。
【0012】伝送制御装置は、情報信号を電磁波または
光などにより非接触で相互に送信および受信を行う複数
の能動モジュールと受動モジュールとを有し、さらに能
動モジュールは受動モジュールに対しその動作に必要な
電力を非接触で伝送する機能を有する伝送制御装置であ
って、能動モジュールは受信した情報信号の信号強度に
基づいて電力の発送出力を制御する手段を備えている。
このように本発明は、電力を発送する能動モジュールが
受動モジュールから受信した情報信号の受信強度に基づ
き電力の発送出力を自動的に制御するとか、能動モジュ
ールから発送された電力の出力の変化を受動モジュール
で受電した上で、その変化量を能動モジュールにフィー
ドバックすることによって、電力の発送出力を自動的に
制御するもので、受信電磁界強度に対する自動制御範囲
を大幅に増大するとともに伝送の安定化を図ったもので
ある。
光などにより非接触で相互に送信および受信を行う複数
の能動モジュールと受動モジュールとを有し、さらに能
動モジュールは受動モジュールに対しその動作に必要な
電力を非接触で伝送する機能を有する伝送制御装置であ
って、能動モジュールは受信した情報信号の信号強度に
基づいて電力の発送出力を制御する手段を備えている。
このように本発明は、電力を発送する能動モジュールが
受動モジュールから受信した情報信号の受信強度に基づ
き電力の発送出力を自動的に制御するとか、能動モジュ
ールから発送された電力の出力の変化を受動モジュール
で受電した上で、その変化量を能動モジュールにフィー
ドバックすることによって、電力の発送出力を自動的に
制御するもので、受信電磁界強度に対する自動制御範囲
を大幅に増大するとともに伝送の安定化を図ったもので
ある。
【0013】伝送制御装置は、情報信号を電磁波または
光などにより非接触で相互に送信および受信を行う複数
の能動モジュールと受動モジュールとを有し、さらに能
動モジュールは受動モジュールに対しその動作に必要な
電力を非接触で伝送する機能を有する伝送制御装置にお
いて、能動モジュールは受信した情報信号の信号強度に
基づいて電力の発送出力を自動的に制御する手段を備え
ている。このように本発明は、電力を発送する能動モジ
ュールが受動モジュールから受信した情報信号の受信強
度に基づき電力の発送出力を自動的に制御するとか、能
動モジュールから発送された電力の出力の変化を受動モ
ジュールで受電した上で、その変化量を能動モジュール
にフィードバックすることによって、電力の発送出力を
自動的に制御するもので、受信電磁界強度に対する自動
制御範囲を大幅に増大するとともに伝送の安定化を図っ
たものである。
光などにより非接触で相互に送信および受信を行う複数
の能動モジュールと受動モジュールとを有し、さらに能
動モジュールは受動モジュールに対しその動作に必要な
電力を非接触で伝送する機能を有する伝送制御装置にお
いて、能動モジュールは受信した情報信号の信号強度に
基づいて電力の発送出力を自動的に制御する手段を備え
ている。このように本発明は、電力を発送する能動モジ
ュールが受動モジュールから受信した情報信号の受信強
度に基づき電力の発送出力を自動的に制御するとか、能
動モジュールから発送された電力の出力の変化を受動モ
ジュールで受電した上で、その変化量を能動モジュール
にフィードバックすることによって、電力の発送出力を
自動的に制御するもので、受信電磁界強度に対する自動
制御範囲を大幅に増大するとともに伝送の安定化を図っ
たものである。
【0014】本発明に係わる電力や情報信号を非接触で
伝送する媒体として用いられる電磁波は、商用周波数以
上の交流で低周波からマイクロ波を含むものであり、さ
らに紫外から赤外に至る光も伝送媒体として適用される
ものである。
伝送する媒体として用いられる電磁波は、商用周波数以
上の交流で低周波からマイクロ波を含むものであり、さ
らに紫外から赤外に至る光も伝送媒体として適用される
ものである。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例は、能動モジュ
ールに備えた第1のヘッドから受動モジュールに備えた
第2のヘッドに向けて電力伝送用電磁波を送信し、受動
モジュールから能動モジュールに信号伝送用電磁波を伝
送する非接触伝送装置である。
ールに備えた第1のヘッドから受動モジュールに備えた
第2のヘッドに向けて電力伝送用電磁波を送信し、受動
モジュールから能動モジュールに信号伝送用電磁波を伝
送する非接触伝送装置である。
【0016】図1は、能動モジュールで受信した受動モ
ジュールからの情報信号の信号強度に基づいて、電力の
発送出力を自動的に制御する手段を備えた装置の実施例
を説明するブロック線図である。図中、Aは能動モジュ
ール、Bは受動モジュールを表わしており、能動モジュ
ールAは電力や情報信号を扱う電力送信部および情報信
号を受信する信号受信部などを有し、受動モジュールB
は電力や情報信号を受けて処理する電力受信部および情
報信号を送信する信号送受信部などを有している。
ジュールからの情報信号の信号強度に基づいて、電力の
発送出力を自動的に制御する手段を備えた装置の実施例
を説明するブロック線図である。図中、Aは能動モジュ
ール、Bは受動モジュールを表わしており、能動モジュ
ールAは電力や情報信号を扱う電力送信部および情報信
号を受信する信号受信部などを有し、受動モジュールB
は電力や情報信号を受けて処理する電力受信部および情
報信号を送信する信号送受信部などを有している。
【0017】能動モジュールAの電力送信部は、電力発
送用周波数を発振するf1発振回路1の出力を、RF
(高周波)バッファアンプ2を経て受けるRFパワーア
ンプ3により電力増幅し、電磁送信ヘッド4(ヘッドの
構成は後述)からその電磁波を放射する。この電磁波
は、受動モジュールBの電磁受信ヘッド5に捕捉された
のち、整流平滑回路6により直流E1とされて受動モジ
ュールB内の各回路および付加回路の動作用電源として
供給されるので、受動モジュールBは見掛け上無電源で
動作する。
送用周波数を発振するf1発振回路1の出力を、RF
(高周波)バッファアンプ2を経て受けるRFパワーア
ンプ3により電力増幅し、電磁送信ヘッド4(ヘッドの
構成は後述)からその電磁波を放射する。この電磁波
は、受動モジュールBの電磁受信ヘッド5に捕捉された
のち、整流平滑回路6により直流E1とされて受動モジ
ュールB内の各回路および付加回路の動作用電源として
供給されるので、受動モジュールBは見掛け上無電源で
動作する。
【0018】この場合、電力伝送に係わる電磁送信ヘッ
ド4と電磁受信ヘッド5との距離が大きくなるにつれて
電磁受信ヘッド5に誘導される電力は大きく減衰する。
また、受動モジュールに付帯した装置の回路等から入力
されるアナログデータDi1などの情報は、AF(低周
波)アンプ7によってスケーリングなどの必要な処理が
行なわれた後、信号伝送用周波数を発振するf2発振回
路8の出力とともに変調回路9において変調信号とな
り、RFパワーアンプ10によって電力増幅されて電磁
送信ヘッド11から空中へ電磁波として放射される。
ド4と電磁受信ヘッド5との距離が大きくなるにつれて
電磁受信ヘッド5に誘導される電力は大きく減衰する。
また、受動モジュールに付帯した装置の回路等から入力
されるアナログデータDi1などの情報は、AF(低周
波)アンプ7によってスケーリングなどの必要な処理が
行なわれた後、信号伝送用周波数を発振するf2発振回
路8の出力とともに変調回路9において変調信号とな
り、RFパワーアンプ10によって電力増幅されて電磁
送信ヘッド11から空中へ電磁波として放射される。
【0019】この電磁波は、能動モジュールAの電磁受
信ヘッド12により捕捉され、次のRFアンプ13で増
幅された後、検波回路14によって元のデータなどの情
報に復調され、AFバッファアンプ15を経たうえで、
出力データDo1などの情報として出力したり、その出
力状況を観測したりすることができる。
信ヘッド12により捕捉され、次のRFアンプ13で増
幅された後、検波回路14によって元のデータなどの情
報に復調され、AFバッファアンプ15を経たうえで、
出力データDo1などの情報として出力したり、その出
力状況を観測したりすることができる。
【0020】この場合、RFアンプ13の出力の一部
は、キャリア検波回路16によって検波、直流化され適
当な時定数回路17およびゲイン調整用の可変抵抗器1
8を経て、RFバッファアンプ2やRFパワーアンプ3
の電源に直列に挿入された電圧制御回路19の制御端に
印加される。このようにして、先に述べたように電力の
発送出力を自動的に制御することができる。
は、キャリア検波回路16によって検波、直流化され適
当な時定数回路17およびゲイン調整用の可変抵抗器1
8を経て、RFバッファアンプ2やRFパワーアンプ3
の電源に直列に挿入された電圧制御回路19の制御端に
印加される。このようにして、先に述べたように電力の
発送出力を自動的に制御することができる。
【0021】なお、このような発送出力を制御する一般
的な方法としての、バッファアンプやパワーアンプのバ
イアス値を調節する手段を適用してもよいことはいうま
でもない。それらの値を大幅に変化させるには、真空管
の場合でいう動作級(A,B,C級など)を変化させる
ことになり、効率やリニアリティなどの面から見て好ま
しくない。したがって、本発明の実施例では、バイアス
値を変えるのではなく、電圧制御回路19によってRF
バッファアンプ2やRFパワーアンプ3の電源電圧を自
動的に調整することによってRF出力を制御するように
している。
的な方法としての、バッファアンプやパワーアンプのバ
イアス値を調節する手段を適用してもよいことはいうま
でもない。それらの値を大幅に変化させるには、真空管
の場合でいう動作級(A,B,C級など)を変化させる
ことになり、効率やリニアリティなどの面から見て好ま
しくない。したがって、本発明の実施例では、バイアス
値を変えるのではなく、電圧制御回路19によってRF
バッファアンプ2やRFパワーアンプ3の電源電圧を自
動的に調整することによってRF出力を制御するように
している。
【0022】このような電源の安定化手段と並行に、能
動モジュールAの信号受信部において受信した信号強度
を電力送信部に常時ネガティブ・フィードバック、すな
わち受信した信号強度が弱いときには電力送信部の出力
を増強し、逆の場合には低減させるようなフィードバッ
ク動作を自動的に行うように回路を構成することによっ
て、常に受動モジュールBに到達する電力の一定化を図
るようにした。なお、本発明の実施例の如く非接触で行
なわれる電力伝送および情報伝送に係る媒体が双方とも
電磁波であるような場合には、大きな出力の電力伝送系
に係わる電磁界が情報伝送系に影響しないように、異な
る周波数を使用したり、フィルタリングやシールディン
グを行ったりすることも必要である。
動モジュールAの信号受信部において受信した信号強度
を電力送信部に常時ネガティブ・フィードバック、すな
わち受信した信号強度が弱いときには電力送信部の出力
を増強し、逆の場合には低減させるようなフィードバッ
ク動作を自動的に行うように回路を構成することによっ
て、常に受動モジュールBに到達する電力の一定化を図
るようにした。なお、本発明の実施例の如く非接触で行
なわれる電力伝送および情報伝送に係る媒体が双方とも
電磁波であるような場合には、大きな出力の電力伝送系
に係わる電磁界が情報伝送系に影響しないように、異な
る周波数を使用したり、フィルタリングやシールディン
グを行ったりすることも必要である。
【0023】電磁界用の送信ヘッド4と11および受信
ヘッド5と12は、それぞれコンデンサを並列に接続し
たコイルを用いることができ、電磁送信ヘッド4および
電磁受信ヘッド5については、電力用と情報信号用との
2つのコイルを別個にそれぞれ単巻として2対分使用し
てもよい。しかし、能動モジュールと受動モジュールと
を単に対向させて使用するような場合には、周波数特性
の異なる電力用および情報信号用の2種類の磁性体コア
にそれぞれコイルを巻いたものを一体化して1個のヘッ
ドにし、一方を送信用、他方を受信用にすれば一対だけ
で済ますことができ、全体の形を小さくすることができ
る。
ヘッド5と12は、それぞれコンデンサを並列に接続し
たコイルを用いることができ、電磁送信ヘッド4および
電磁受信ヘッド5については、電力用と情報信号用との
2つのコイルを別個にそれぞれ単巻として2対分使用し
てもよい。しかし、能動モジュールと受動モジュールと
を単に対向させて使用するような場合には、周波数特性
の異なる電力用および情報信号用の2種類の磁性体コア
にそれぞれコイルを巻いたものを一体化して1個のヘッ
ドにし、一方を送信用、他方を受信用にすれば一対だけ
で済ますことができ、全体の形を小さくすることができ
る。
【0024】電力または情報信号の伝送効率を考慮した
うえで、磁性体コアを使用せずに空心コイルにしても良
いし、何れか片方のコイルのみに磁性体コアを使用し片
方を空心コイルとしてもよい。また、受動モジュールを
回転するシャフトのようなものに取付けて使用する場合
であれば、その外側に空隙をおいて固定した能動モジュ
ールを同軸状に構成することもできる。あるいは、例え
ば受動側モジュールを設置した装置が平板状をしたもの
であれば、ヘッドの形状も平面的なものが要求されるこ
とになるが、このような場合にはプリント配線を利用し
て単巻または積層プリントコイルを形成することにより
対応できる。
うえで、磁性体コアを使用せずに空心コイルにしても良
いし、何れか片方のコイルのみに磁性体コアを使用し片
方を空心コイルとしてもよい。また、受動モジュールを
回転するシャフトのようなものに取付けて使用する場合
であれば、その外側に空隙をおいて固定した能動モジュ
ールを同軸状に構成することもできる。あるいは、例え
ば受動側モジュールを設置した装置が平板状をしたもの
であれば、ヘッドの形状も平面的なものが要求されるこ
とになるが、このような場合にはプリント配線を利用し
て単巻または積層プリントコイルを形成することにより
対応できる。
【0025】次に、図2は、本発明のもう一つの実施例
を示したもので、能動モジュールAから発送された電力
の大きさの変化を受動モジュールBで受信した上で、そ
の変化量を能動モジュールAにフィードバックし、能動
モジュールAにおいて受信した信号強度に応じて電力の
発送出力を自動的に制御し、全体として受動モジュール
Bに伝送される電力を一定にするように構成されてい
る。この実施例も、能動モジュールAから受動モジュー
ルBに向けて電力とともに指令制御信号等を含む情報信
号を伝送する手段は前述と同様であるから、説明を省略
する。
を示したもので、能動モジュールAから発送された電力
の大きさの変化を受動モジュールBで受信した上で、そ
の変化量を能動モジュールAにフィードバックし、能動
モジュールAにおいて受信した信号強度に応じて電力の
発送出力を自動的に制御し、全体として受動モジュール
Bに伝送される電力を一定にするように構成されてい
る。この実施例も、能動モジュールAから受動モジュー
ルBに向けて電力とともに指令制御信号等を含む情報信
号を伝送する手段は前述と同様であるから、説明を省略
する。
【0026】但し、電力送信系の伝送媒体として光を、
また信号系の伝送媒体として電磁波を使用した例であ
る。能動モジュールAの光学送信ヘッド20から放射さ
れた電力発送用の光束は、受動モジュールBの光/電変
換機能を持つ光学受信ヘッド21に捕捉される。その出
力の一部は、平滑回路22によって直流出力E2とな
り、受動モジュールBの各回路および付帯する外部回路
における動作電源用として供給される。
また信号系の伝送媒体として電磁波を使用した例であ
る。能動モジュールAの光学送信ヘッド20から放射さ
れた電力発送用の光束は、受動モジュールBの光/電変
換機能を持つ光学受信ヘッド21に捕捉される。その出
力の一部は、平滑回路22によって直流出力E2とな
り、受動モジュールBの各回路および付帯する外部回路
における動作電源用として供給される。
【0027】そして、他の一部は、適当な時定数を持つ
時定数回路17およびゲイン調整用の可変抵抗器18を
経て、サブキャリア1発振変調回路23によって光学受
信ヘッド21の出力に対応した変調波Fs1となる。ま
た受動モジュールBに付帯した外部回路で得られたデー
タ信号Di2などの情報は、AFアンプ7においてスケ
ーリングなどの必要な処理を施され、次のサブキャリア
2発振変調回路24を経ることによって育成されたデー
タ信号Di2などの情報に対応した変調波Fs2となる。
時定数回路17およびゲイン調整用の可変抵抗器18を
経て、サブキャリア1発振変調回路23によって光学受
信ヘッド21の出力に対応した変調波Fs1となる。ま
た受動モジュールBに付帯した外部回路で得られたデー
タ信号Di2などの情報は、AFアンプ7においてスケ
ーリングなどの必要な処理を施され、次のサブキャリア
2発振変調回路24を経ることによって育成されたデー
タ信号Di2などの情報に対応した変調波Fs2となる。
【0028】そして変調波Fs2は、変調波Fs1ととも
にミキサ回路25によって混合され、更にメインキャリ
ア発振回路26の出力で駆動される変調回路9に入力さ
れて変調波となる。この変調波は、RFパワーアンプ1
0において電力増幅を受けた後、信号用の電磁送信ヘッ
ド11から電磁波の情報信号として空間に放射される。
これを、能動モジュールAでは、電磁受信ヘッド12に
より受信した後、RFアンプ13において増幅し、メイ
ンキャリアに対する検波回路14によってサブキャリア
による変調波Fs1’および変調波Fs2’の混合波とし
て復調する。
にミキサ回路25によって混合され、更にメインキャリ
ア発振回路26の出力で駆動される変調回路9に入力さ
れて変調波となる。この変調波は、RFパワーアンプ1
0において電力増幅を受けた後、信号用の電磁送信ヘッ
ド11から電磁波の情報信号として空間に放射される。
これを、能動モジュールAでは、電磁受信ヘッド12に
より受信した後、RFアンプ13において増幅し、メイ
ンキャリアに対する検波回路14によってサブキャリア
による変調波Fs1’および変調波Fs2’の混合波とし
て復調する。
【0029】これらの変調波のうちデータ信号Fs2’
は、サブキャリア2検波回路27によって復調され、A
Fバッファアンプ15を経てデータ出力信号Do2など
の情報として、外部回路において使用される。また光学
受信ヘッド21の出力に対応した変調波Fs1’は、サ
ブキャリア1検波回路28によって復調された後、時定
数回路17およびゲイン調整用の可変抵抗器18を経
て、AFパワーアンプ29の出力を制御する目的で、そ
の電源回路に直列に挿入された電圧制御回路19の制御
入力に印加される。
は、サブキャリア2検波回路27によって復調され、A
Fバッファアンプ15を経てデータ出力信号Do2など
の情報として、外部回路において使用される。また光学
受信ヘッド21の出力に対応した変調波Fs1’は、サ
ブキャリア1検波回路28によって復調された後、時定
数回路17およびゲイン調整用の可変抵抗器18を経
て、AFパワーアンプ29の出力を制御する目的で、そ
の電源回路に直列に挿入された電圧制御回路19の制御
入力に印加される。
【0030】そして、AFパワーアンプ29の出力は、
電/光変換機能を持つ光学送信ヘッド20から光束に変
換されて受動モジュールBに向けて放射される。このよ
うに能動モジュールAから発送された電力の変化を、受
動モジュールBで受信した上で、その発送電力の出力に
係る信号強度として能動モジュールAに返送する。能動
モジュールAは、受信した情報信号の信号強度の値に応
じて電力送信部にネガティブ・フィードバックを掛ける
ことにより、モジュール間の距離変化に関係なく信号強
度をほぼ一定に保つことができる。能動モジュールA、
受動モジュールB間の送受信は、光を含む電磁波を種々
組み合わせて行うことができ、光送信および電磁受信を
行う一方のヘッドと、光受信および電磁送信を行う他方
のヘッドとを図示以外の組合せで利用することができ
る。
電/光変換機能を持つ光学送信ヘッド20から光束に変
換されて受動モジュールBに向けて放射される。このよ
うに能動モジュールAから発送された電力の変化を、受
動モジュールBで受信した上で、その発送電力の出力に
係る信号強度として能動モジュールAに返送する。能動
モジュールAは、受信した情報信号の信号強度の値に応
じて電力送信部にネガティブ・フィードバックを掛ける
ことにより、モジュール間の距離変化に関係なく信号強
度をほぼ一定に保つことができる。能動モジュールA、
受動モジュールB間の送受信は、光を含む電磁波を種々
組み合わせて行うことができ、光送信および電磁受信を
行う一方のヘッドと、光受信および電磁送信を行う他方
のヘッドとを図示以外の組合せで利用することができ
る。
【0031】(変形例)上記実施例の変調方式に換え
て、通常の無線通信などで用いられる各種の変調方式の
殆どを適用できることは自明であり、上述の制御ととも
に各モジュール内の受信系のみを対象とした通常のAG
Cを併用することもあり得る。
て、通常の無線通信などで用いられる各種の変調方式の
殆どを適用できることは自明であり、上述の制御ととも
に各モジュール内の受信系のみを対象とした通常のAG
Cを併用することもあり得る。
【0032】また、図2の実施例に示した光学送信ヘッ
ド20としては、高出力LEDや半導体レ−ザまたは光
出力変調器の付いたガスレ−ザなどの電/光変換素子
と、レンズなどの光学系から構成されたものが使用でき
る。光学受信ヘッド21としては、フォトトランジス
タ、フォトダイオ−ド、CdSあるいは光電管などの光
/電変換素子と、光学送信ヘッドの発生光のみを透過さ
せ外乱光を減衰させるような分光特性を持つ光学フイル
タを組み合わせた光学系などが適用できる。これらの光
学系には、レンズのほかに反射鏡などを用いることがで
きる。
ド20としては、高出力LEDや半導体レ−ザまたは光
出力変調器の付いたガスレ−ザなどの電/光変換素子
と、レンズなどの光学系から構成されたものが使用でき
る。光学受信ヘッド21としては、フォトトランジス
タ、フォトダイオ−ド、CdSあるいは光電管などの光
/電変換素子と、光学送信ヘッドの発生光のみを透過さ
せ外乱光を減衰させるような分光特性を持つ光学フイル
タを組み合わせた光学系などが適用できる。これらの光
学系には、レンズのほかに反射鏡などを用いることがで
きる。
【0033】
【発明の効果】本発明は上述のように、固定側装置と移
動側装置とからなる1組の装置の一方に能動モジュール
を、他方に受動モジュールを設けて、能動モジュールか
ら受動モジュールに向けて電力を送信し、受動モジュー
ルから能動モジュールに向けて信号を伝送するようにし
て電力の送信出力を制御するため、固定側装置と移動側
装置との間の間隔が変化するような場合にも両モジュー
ル間で電力および信号の両者をともに安定的に授受する
ことができる。しかも、装置構成は、能動および受動両
モジュールを構成するために必要最低限の構成に対して
出力制御要素を加えるのみであるため、比較的簡単な回
路構成で足りる。また、出力制御は、電力送信部および
信号送受信部に与える電源の電圧を調整するようにした
ため、遥かに効果的かつ効率的な制御を行うことができ
る。また、両モジュール間の電力および情報の伝送信号
を2つのサブキャリアおよびメインキャリアを用いた変
調を施して送信するようにしたため、単一の電磁波であ
っても少なくとも2種の内容を高信頼度で伝送すること
ができる。そして、電力および信号を両者に共用の電磁
ヘッドを用いて授受する場合には、電力、信号各別にヘ
ッドを設ける場合に比べて構成が簡単化できる。また、
電力および信号の授受を光ヘッドによって行うことによ
り、単一の光ヘッドのみで両者の伝送も可能である。そ
して、受動モジュールに接続される付帯装置に信号変換
手段を組み合わせることにより、伝送した信号を種々の
形態で利用することができる。さらに、受動モジュール
に接続される付帯装置を含んだ受動装置として、付帯装
置に対して外部からの情報を処理するための手段、およ
び付帯装置と信号送受信部との間に情報信号の伝送手段
を設けることにより、能動モジュールと受動モジュール
とを利用した情報伝送の利用形態を広げることができ
る。
動側装置とからなる1組の装置の一方に能動モジュール
を、他方に受動モジュールを設けて、能動モジュールか
ら受動モジュールに向けて電力を送信し、受動モジュー
ルから能動モジュールに向けて信号を伝送するようにし
て電力の送信出力を制御するため、固定側装置と移動側
装置との間の間隔が変化するような場合にも両モジュー
ル間で電力および信号の両者をともに安定的に授受する
ことができる。しかも、装置構成は、能動および受動両
モジュールを構成するために必要最低限の構成に対して
出力制御要素を加えるのみであるため、比較的簡単な回
路構成で足りる。また、出力制御は、電力送信部および
信号送受信部に与える電源の電圧を調整するようにした
ため、遥かに効果的かつ効率的な制御を行うことができ
る。また、両モジュール間の電力および情報の伝送信号
を2つのサブキャリアおよびメインキャリアを用いた変
調を施して送信するようにしたため、単一の電磁波であ
っても少なくとも2種の内容を高信頼度で伝送すること
ができる。そして、電力および信号を両者に共用の電磁
ヘッドを用いて授受する場合には、電力、信号各別にヘ
ッドを設ける場合に比べて構成が簡単化できる。また、
電力および信号の授受を光ヘッドによって行うことによ
り、単一の光ヘッドのみで両者の伝送も可能である。そ
して、受動モジュールに接続される付帯装置に信号変換
手段を組み合わせることにより、伝送した信号を種々の
形態で利用することができる。さらに、受動モジュール
に接続される付帯装置を含んだ受動装置として、付帯装
置に対して外部からの情報を処理するための手段、およ
び付帯装置と信号送受信部との間に情報信号の伝送手段
を設けることにより、能動モジュールと受動モジュール
とを利用した情報伝送の利用形態を広げることができ
る。
【図1】本発明の一実施例を示すもので、能動モジュー
ルにおける受信信号の強度により電力発送出力を自動的
に制御する装置の一例を示すブロック線図。
ルにおける受信信号の強度により電力発送出力を自動的
に制御する装置の一例を示すブロック線図。
【図2】本発明の他の実施例を示すもので、発送された
電力の出力の変化を、受動モジュールから能動モジュー
ルへフィードバックすることによって電力発送出力を自
動的に制御する装置の一例を示すブロック線図。
電力の出力の変化を、受動モジュールから能動モジュー
ルへフィードバックすることによって電力発送出力を自
動的に制御する装置の一例を示すブロック線図。
1 f1 発振回路 2 RFバッファアンプ 3 RFパワーアンプ 4 電磁送信ヘッド 5 電磁受信ヘッド 6 整流平滑回路 7 AFアンプ 8 f2発振回路 9 変調回路 10 RFパワーアンプ 11 電磁送信ヘッド 12 電磁受信ヘッド 13 RFアンプ 14 検波回路 15 AFバッファアンプ 16 キャリア検波回路 17 時定数回路 18 可変抵抗器 19 電圧制御回路 20 光学送信ヘッド 21 光学受信ヘッド 22 平滑回路 23 サブキャリア1発振変調回路 24 サブキャリア2発振変調回路 25 ミキサ回路 26 メインキャリア発振回路 27 サブキャリア2検波回路 28 サブキャリア1検波回路 29 AFパワーアンプ A 能動モジュール B 受動モジュール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F073 AA28 AA29 AA32 AB04 BB02 BC02 BC04 CC01 DD01 EE12 FF03 FH07 FH11 FH13 GG01 5K012 AB03 AC08 AC10 AE13 BA02
Claims (6)
- 【請求項1】固定側装置および移動側装置をそなえ、こ
れら両装置の何れか一方に能動モジュールを、他方に受
動モジュールを有し、前記両モジュール相互間で情報信
号を電磁波により送受信するようにした少なくとも1組
の装置からなる非接触伝送装置であって、 前記能動モジュールは、電力伝送用電磁波および信号伝
送用電磁波を送受する第1のヘッドと、前記第1のヘッ
ドを介して電力伝送用電磁波を送信する電力送信部と、
前記第1のヘッドを信号送受信ヘッドとして用い指令制
御信号を含む情報信号を伝送する電磁波を送受信する信
号送受信部と、前記電力送信部における電力の送信出力
を制御する手段をそなえ、 前記受動モジュールは、電力伝送用電磁波および信号伝
送用電磁波を送受する第2のヘッドと、この第2のヘッ
ドを介して前記能動モジュールからの電力伝送用電磁波
を受信し、さらに整流、平滑して電源用電力を形成する
電力受信部と、前記電力受信部から給電され、前記第2
のヘッドを介して前記能動モジュールの信号送受信部と
の間で情報信号の授受を行う信号送受信部とをそなえ、 前記信号送受信部は、他の機器に対する情報信号の送信
および受信手段を有するように構成したことを特徴とす
る非接触伝送装置。 - 【請求項2】請求項1記載の非接触伝送装置において、 前記能動モジュールにおける前記制御する手段は、前記
電力送信部および信号送受信部に与える電源の電圧を調
整することにより各送信出力を制御するようにした非接
触伝送装置。 - 【請求項3】請求項1記載の非接触伝送装置において、 前記受動モジュールが前記第2のヘッドを介して受信し
た前記電力伝送用電磁波の電力に対応した第1の変調波
を形成する手段と、 前記受動モジュールが前記信号送受信部で受信した前記
情報信号に対応した第2の変調波を形成する手段と、 メインキャリア信号を前記第1の変調波と前記第2の変
調波との混合信号で変調した送信信号を形成する変調手
段と、 前記送信信号を前記能動モジュールに送信する伝送手段
とを備えるようにしたことを特徴とする非接触伝送装
置。 - 【請求項4】請求項3記載の非接触伝送装置において、 互いに対向する前記電力用ならびに情報信号用の電磁ヘ
ッドのうち、少なくとも一方に電磁コイルを用い、他方
に光ヘッドを用いて構成したことを特徴とする非接触伝
送装置。 - 【請求項5】請求項1記載の非接触伝送装置において、 前記第1のヘッドおよび前記第2のヘッドのそれぞれ
に、互いに対向する電力用ならびに情報信号用の電磁ヘ
ッドを個別に備えるようにしたことを特徴とする非接触
伝送装置。 - 【請求項6】請求項1記載の非接触伝送装置において、 前記信号送受信部は、変調された情報信号を送信し、受
信した変調信号を復調して他の機器に対して与える手段
を有する非接触伝送装置。
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60120291A JPS61278222A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | 伝送制御装置 |
JP040496U JPH0711035U (ja) | 1985-06-03 | 1992-04-28 | 出力制御機能を有する近接対向型モジュール |
JP003051U JPH11131U (ja) | 1985-06-03 | 1999-05-06 | 電力、情報の非接触伝送モジュ―ル |
JP003055U JPH11133U (ja) | 1985-06-03 | 1999-05-06 | 非接触情報伝送モジュ―ル |
JP003054U JPH11132U (ja) | 1985-06-03 | 1999-05-06 | 非接触通信システムの情報伝送モジュ―ル |
JP2000205290A JP2001067449A (ja) | 1985-06-03 | 2000-07-06 | 非接触伝送装置 |
JP2000205686A JP2001053657A (ja) | 1985-06-03 | 2000-07-06 | 非接触伝送装置およびその受動装置 |
JP2001246495A JP3415125B2 (ja) | 1985-06-03 | 2001-08-15 | 非接触伝送装置 |
JP2002316478A JP2003179527A (ja) | 1985-06-03 | 2002-10-30 | 非接触伝送装置 |
JP2002316505A JP2003179525A (ja) | 1985-06-03 | 2002-10-30 | 非接触伝送装置 |
JP2002316493A JP2003179524A (ja) | 1985-06-03 | 2002-10-30 | 非接触伝送装置の移動側装置 |
JP2003180056A JP3574452B2 (ja) | 1985-06-03 | 2003-06-24 | 非接触伝送装置 |
Applications Claiming Priority (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60120291A JPS61278222A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | 伝送制御装置 |
JP040496U JPH0711035U (ja) | 1985-06-03 | 1992-04-28 | 出力制御機能を有する近接対向型モジュール |
JP003051U JPH11131U (ja) | 1985-06-03 | 1999-05-06 | 電力、情報の非接触伝送モジュ―ル |
JP003055U JPH11133U (ja) | 1985-06-03 | 1999-05-06 | 非接触情報伝送モジュ―ル |
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JP2002316478A JP2003179527A (ja) | 1985-06-03 | 2002-10-30 | 非接触伝送装置 |
JP2002316505A JP2003179525A (ja) | 1985-06-03 | 2002-10-30 | 非接触伝送装置 |
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Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000205686A Division JP2001053657A (ja) | 1985-06-03 | 2000-07-06 | 非接触伝送装置およびその受動装置 |
Related Child Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002316505A Division JP2003179525A (ja) | 1985-06-03 | 2002-10-30 | 非接触伝送装置 |
JP2002316478A Division JP2003179527A (ja) | 1985-06-03 | 2002-10-30 | 非接触伝送装置 |
JP2002316493A Division JP2003179524A (ja) | 1985-06-03 | 2002-10-30 | 非接触伝送装置の移動側装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002141840A true JP2002141840A (ja) | 2002-05-17 |
JP3415125B2 JP3415125B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=43242980
Family Applications (12)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60120291A Pending JPS61278222A (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 | 伝送制御装置 |
JP040496U Pending JPH0711035U (ja) | 1985-06-03 | 1992-04-28 | 出力制御機能を有する近接対向型モジュール |
JP003051U Pending JPH11131U (ja) | 1985-06-03 | 1999-05-06 | 電力、情報の非接触伝送モジュ―ル |
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