JP2016527808A

JP2016527808A - 電気的に非接触の様態での信号ピックアップ

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Publication number: JP2016527808A
Application number: JP2016528426A
Authority: JP
Inventors: エバーハードウォフェンシュミット; ベルンドアッカーマン; デンビガラーテオドルスヨハネスペトルスバン
Original assignee: Koninklijke Philips NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2016-09-08
Also published as: US9941932B2; WO2015010975A1; CN105393465A; US20160173168A1; EP3025429A1

Abstract

電気的に非接触に第１のケーブル２１、２２から信号をピックアップするピックアップデバイス１〜９は、誘導的に第１のケーブル２１、２２から電力信号をピックアップする第１の構成３１と、容量的に第１のケーブル２１、２２からデータ信号をピックアップする第２の構成３５、３６とを含む。第１の構成３１は、第１のケーブル２１、２２の第１の導体２１の一部を囲む第１の開口と、第１のケーブル２１、２２の第２の導体２２の一部を囲む第２の開口とを有する磁気コア６１、６２といった誘導結合部を含む。第２の構成３５、３６は、第１及び第２の電極７１〜７４といった容量結合部を含む。ピックアップデバイス１〜９は、電気的に非接触に第２のケーブル２３、２４に信号を転送するピックアップ及び転送デバイス３であってもよい。提供デバイス１０は、導電的に信号を提供し、終端デバイス１１〜１３は、ケーブル２１〜２４を終端させる。

Description

本発明は、電気的に非接触に第１のケーブルから信号をピックアップするピックアップデバイスに関する。本発明は更に、導電的に第１のケーブルに信号を提供する提供デバイスと、第１のケーブル又は第２のケーブルを終端させる終端デバイスとに関する。

米国特許第４，６４４，３２１号は、ワイヤレス電力線通信装置について開示している。当該装置は、当該装置を電力線に誘導結合させるトロイドを含む。

欧州特許第００９２７３４号は、束内電力線通信システム用の熱交換器について開示している。

米国特許第５，８９２，４１１号は、データ伝送デバイスについて開示している。

本発明は、改良されたピックアップデバイスを提供することを目的とする。本発明は、提供デバイス及び終端デバイスを提供することを更なる目的とする。

第１の態様によれば、電気的に非接触に第１のケーブルから信号をピックアップするピックアップデバイスが提供される。当該ピックアップデバイスは、誘導的に第１のケーブルから電力信号をピックアップする第１の構成と、容量的に第１のケーブルから、電力信号とは異なるデータ信号をピックアップする第２の構成とを含み、ピックアップデバイスは、電気的に非接触に第２のケーブルに信号を転送するピックアップ及び転送デバイスであり、第１の構成は、誘導的に第２のケーブルに電力信号を転送し、第２の構成は、容量的に第２のケーブルにデータ信号を転送する。

ピックアップデバイスは、電気的に非接触に第１のケーブルから信号をピックアップする。更に、ピックアップデバイスは、誘導的に第１のケーブルから電力信号をピックアップする第１の構成と、容量的に第１のケーブルから、データ信号をピックアップする第２の構成とを含む。電力信号は、主に、例えば負荷といった装置に給電し、データ信号は、主に、当該装置に通知する及び／又は当該装置を制御する。誘導的に電力信号をピックアップし、容量的にデータ信号をピックアップすることによって、共に異なる種類の信号が、異なる種類の様態でピックアップされる。これにより、異なる種類の信号間の任意の干渉が最小限に抑えられ、これは大きな向上点である。更に、ピックアップ及び転送デバイスは、第１のケーブルから信号をピックアップし、第２のケーブルにそれらを転送する。

場合により、第１の構成は、コアを含む誘導結合部を含み、第２の構成は、少なくとも１つの電極を含む容量結合部を含む。好適には、誘導的に電力信号をピックアップするために、誘導結合部が使用され、容量的にデータ信号をピックアップするために、容量結合部が使用される。誘導結合部は、例えば第１のケーブルの導体のうちの１つの導体の横断面の少なくとも一部を囲む開口を有するコアを含み、もう１つの導体は、単純にこのコアを通過する。容量結合部は、例えば第１のケーブルの導体のうちの１つの導体を囲む１つ以上の電極といった又は第１のケーブルの両方の導体を囲む共通電極といった少なくとも１つの電極を含む。これらの場合、戻り経路は、例えばアースを介して実現される。

場合により、上記コアは、第１のケーブルの第１の導体の横断面の少なくとも一部を囲む第１の開口と、第１のケーブルの第２の導体の横断面の少なくとも一部を囲む第２の開口とを有する磁気コアを含み、上記少なくとも１つの電極は、第１及び第２の電極を含み、第１の電極は、第２の導体よりも第１の導体の近くに置かれ、第２の電極は、第１の導体よりも第２の導体の近くに置かれる。磁気コアを考慮するに、第１及び第２の導体は、磁気コアを含むトランスの１つ以上の一次巻線を表す。このトランスの第１及び第２の開口を通る１つ以上の二次巻線を導入することによって、電力信号が供給できる。第１の電極及び第１の導体を考慮するに、その第１の組み合わせが、第１のコンデンサを表す。第２の電極及び第２の導体を考慮するに、その第２の組み合わせが、第２のコンデンサを表す。第１及び第２の電極に結合される第１及び第２のワイヤを導入することによって、データ信号が供給できる。

上記１つの開口を有する上記コアに比べて、第１及び第２の開口を有する磁気コアは、浮遊磁場が（強く）減少され、第１のケーブルの誘導性が（一層）良好に規定されるより（一層）左右対称のソリューションを提供する。上記少なくとも１つの電極に比べて、対応する第１及び第２の導体の近くに置かれる対応する第１及び第２の電極は、コモンモード電流が（強く）減少され、戻り経路が（一層）良好に規定されるソリューションを提供する。

場合により、第１及び第２の電極は、磁気コア内に配置されるか、又は、磁気コアの一体部分を形成する。好適には、第１及び第２の電極を磁気コア内に配置することによって、又は、第１及び第２の電極に磁気コアの一体部分を形成させることによって、最もコンパクトなピックアップデバイスが作成され、これは、例えば１つのハウジングによって容易に包み込むことができる。

場合により、磁気コアは、２つのＥ字型のコアを含み、上脚の端が互いに接触し、下脚の端が互いに接触し、中心脚の端が互いに接触している。好適には、両方のＥ字型のコアは、設置を容易とするために、接続可能及び切り離し可能である。

場合により、電力信号は、第１の周波数範囲において動作し、データ信号は、第２の周波数範囲において動作し、第２の周波数範囲における第２の周波数は、第１の周波数範囲における第１の周波数とは異なるか、又は、第１の周波数よりも高い。好適には、誘導的に電力信号をピックアップする際に、より低い周波数範囲が電力信号に使用され、容量的にデータ信号をピックアップする際に、より高い周波数範囲がデータ信号に使用される。

場合により、第１のケーブルは、データ信号及び電力信号と異なる第１のケーブル信号を輸送する。第１のケーブルは、ＡＣ供給信号、ＤＣ供給信号、オーディオ信号、ビデオ信号又はインターネット信号等を輸送できる。第１のケーブル信号は、第３の周波数範囲において動作すべきであり、第３の周波数範囲における第３の周波数は、第１及び第２の周波数と異なるべきである。

ピックアップデバイスの一実施形態は、誘導結合部を含む第１の構成と、容量結合部を含む第２の構成とによって規定される。誘導結合部は、第１のケーブルの第１の導体の横断面の少なくとも一部を囲み、第２のケーブルの第３の導体の横断面の少なくとも一部を囲む第１の開口と、第１のケーブルの第２の導体の横断面の少なくとも一部を囲み、第２のケーブルの第４の導体の横断面の少なくとも一部を囲む第２の開口とを有する磁気コアを含み、容量結合部は、第１の電極及び第２の電極を含み、第１の電極は、第２及び第４の導体よりも第１及び第３の導体の近くに置かれ、第２の電極は、第１及び第３の導体よりも第２及び第４の導体の近くに置かれる。磁気コアを考慮するに、第１のケーブルの第１及び第２の導体は、磁気コアを含むトランスの１つ以上の一次巻線を表し、第２のケーブルの第３及び第４の導体は、このトランスの１つ以上の二次巻線を表す。第１の電極と第１及び第３の導体とを考慮するに、それらの第１の組み合わせが、第１のコンデンサを表す。第２の電極と第２及び第４の導体とを考慮するに、それらの第２の組み合わせが、第２のコンデンサを表す。

第２の態様によれば、導電的に第１のケーブルに信号を提供する提供デバイスが提供される。当該提供デバイスは、第１のケーブルに電力信号を提供する第３の構成と、第１のケーブルに、電力信号とは異なるデータ信号を提供する第４の構成とを含み、第３の構成は、電流源を含み、電力信号は、第１のケーブルの導体を流れる電流信号であり、第４の構成は、電圧源を含み、データ信号は、第１のケーブルの導体に亘って存在する電圧信号である。

第３の態様によれば、上記提供デバイスに結合される第１のケーブルを終端させるか、又は、上記ピックアップデバイスに結合される第２のケーブルを終端させる終端デバイスが提供される。当該終端デバイスは、電力信号に第１のインピーダンスを提供し、データ信号に、第１のインピーダンスよりも高い第２のインピーダンスを提供する第５の構成を含む。第５の構成は、電力信号用のループを作成し、データ信号用の開放端又はマッチを作成する。

終端デバイスの一実施形態は、第１のケーブルの第１の導体の横断面の少なくとも一部を囲むか、又は、第２のケーブルの第３の導体の横断面の少なくとも一部を囲む第１の開口と、第１のケーブルの第２の導体の横断面の少なくとも一部を囲むか、又は、第２のケーブルの第４の導体の横断面の少なくとも一部を囲む第２の開口とを有する磁気コアを含む第５の構成によって規定され、第１及び第２の導体、又は、第３及び第４の導体は、磁気コアの背後で、導電的に互いに結合され、第５の構成は更に、抵抗及び容量結合部を含み、抵抗及び容量結合部は、データ信号に関して、第１又は第２のケーブルをマッチさせる抵抗器を含み、電力信号をブロックするコンデンサを含む。磁気コアは、電力信号に対して比較的低いインピーダンスを形成し、データ信号に対して比較的高いインピーダンスを形成する誘導結合部を提供し、抵抗器は、定常波を回避するためのマッチングを提供し、コンデンサは、電力信号が抵抗器を介して消失されないようにする。

洞察した点は、電力信号とデータ信号とを異なるように取り扱う点である。基本的な考えは、電力信号は、誘導的にピックアップされ、データ信号は、容量的にピックアップされることである。

改良されたピックアップデバイスを提供するという課題は達成された。更なる利点は、既存のケーブルの効率を向上させるために、ピックアップデバイス、提供デバイス及び終端デバイスを含むシステムを容易に導入できる点である。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施形態を参照して、明らかとなろう。

図１は、ピックアップデバイスの一実施形態を示す。図２は、図１の左部分の横断面を示す。図３は、図１の右部分の横断面を示す。図４は、ピックアップ及び転送デバイスの一実施形態を示す。図５は、図４の左部分の横断面を示す。図６は、図４の右部分の横断面を示す。図７は、終端デバイスの一実施形態を示す。図８は、図７の左部分の横断面を示す。図９は、図７の右部分の横断面を示す。図１０は、３つのデバイスを有する１ケーブルシステムを示す。図１１は、５つのデバイスを有する２ケーブルシステムを示す。図１２は、１３のデバイスを有する２ケーブルシステムを示す。図１３は、誘導及び容量結合部の横断面を示す。

図１に、ピックアップデバイスの一実施形態が示され、図２及び図３に、図１の左部分及び右部分の横断面が示される。ピックアップデバイスは、第１のケーブル２１、２２の第１の導体２１の横断面の少なくとも一部を囲む第１の開口と、第１のケーブル２１、２２の第２の導体２２の横断面の少なくとも一部を囲む第２の開口とを有する磁気コア６１、６２を含む。導体２１、２２は、１つ以上の一次巻線を表す。ピックアップデバイスは更に、第１及び第２の開口を通る１つ以上の二次巻線を表すワイヤ６３を含む。導体２１、２２を流れる電力信号が、磁気コア６１、６２を介して、誘導的にピックアップされ、ワイヤ６３を介して供給される。

例えば軟磁性コアといった磁気コア６１、６２は、例えばヒンジを介して互いに接続する、また、互いから切り離すことが可能である２つの部分、即ち、上部６１と下部６２とを含む。これらの上部６１及び下部６２は、例えばＥ字型のコアであり、上脚の端が互いに接触し、下脚の端が互いに接触し、中心脚の端が互いに接触している。或いは、磁気コア６１、６２は、１つの部分のみからなっても、３つ以上の部分を含んでもよい。可動部分からなるコアの利点は、設置が容易になる点である。

ピックアップデバイスは更に、第２の導体２２よりも第１の導体２１の近くに置かれる第１の電極７１、７２と、第１の導体２１よりも第２の導体２２の近くに置かれる第２の電極７３、７４とを含む。第１の電極７１、７２は、第１の導体２１と共に、第１のコンデンサを表す。第２の電極７３、７４は、第２の導体２２と共に、第２のコンデンサを表す。第１及び第２の電極７１〜７４に結合された第１及び第２のワイヤ７７、７８を導入することによって、導体２１、２２に亘って存在するデータ信号が、電極７１〜７４を介して、容量的にピックアップされ、ワイヤ７７、７８を介して供給される。第３の電極を排除しない。

ピックアップデバイスは、例えば第１の上部電極７１及び第２の上部電極７３を含む上部ベース７５と、第１の下部電極７２及び第２の下部電極７４を含む下部ベース７６とを含む。上部ベース７５と下部ベース７６とは、例えばヒンジを介して、互いに接続する、また、互いから切り離すことが可能である。或いは、上部ベース７５と下部ベース７６との組み合わせは、１つの部分のみからなっても、３つ以上の部分を含んでもよい。可動部分からなる組み合わせの利点は、設置が容易になる点である。

したがって、図１乃至図３に、電気的に非接触に第１のケーブル２１、２２から信号をピックアップするピックアップデバイスが示される。更に、ピックアップデバイスは、誘導的に第１のケーブル２１、２２から電力信号をピックアップする第１の構成と、容量的に第１のケーブル２１、２２からデータ信号をピックアップする第２の構成とを含む。これらの構成は、図１０を用いて説明する。データ信号は、電力信号とは異なり、これも、図１０を用いて説明する。

好適には、第１の構成は、誘導結合部を含み、第２の構成は、容量結合部を含む。磁気コア６１、６２は、このような誘導結合部の一例であり、例えば他の種類のコア及びインダクタ又はトロイド等といったコアレスソリューションといった他の種類の誘導結合部を排除しない。第１の上部電極７１及び第２の上部電極７３を有する上部ベース７５と、第１の下部電極７２及び第２の下部電極７４を有する下部ベース７６との組み合わせは、一例に過ぎず、例えば他の種類のベース及びベースレスソリューション等といった他の種類の容量結合部を排除しない。

図４に、ピックアップ及び転送デバイスの一実施形態が示され、図５及び図６に、図４の左部分及び右部分の横断面が示される。ピックアップ及び転送デバイスは、第１のケーブル２１、２２の第１の導体２１の横断面の少なくとも一部を囲み、第２のケーブル２３、２４の第３の導体２３の横断面の少なくとも一部を囲む第１の開口と、第１のケーブル２１、２２の第２の導体２２の横断面の少なくとも一部を囲み、第２のケーブル２３、２４の第４の導体２４の横断面の少なくとも一部を囲む第２の開口とを有する磁気コア６１、６２を含む。導体２１、２２は、１つ以上の一次巻線を表し、導体２３、２４は、１つ以上の二次巻線を表す。導体２１、２２を流れる電力信号が、磁気コア６１、６２を介して、誘導的にピックアップされ、導体２３、２４に転送される。

ピックアップ及び転送デバイスは更に、第２の導体２２及び第４の導体２４よりも第１の導体２１及び第３の導体２３の近くに置かれる第１の電極７１、７２と、第１の導体２１及び第３の導体２３よりも第２の導体２２及び第４の導体２４の近くに置かれる第２の電極７３、７４とを含む。第１の電極７１、７２は、第１の導体２１及び第３の導体２３と共に、第１のコンデンサを表す。第２の電極７３、７４は、第２の導体２２及び第４の導体２４と共に、第２のコンデンサを表す。導体２１、２２に亘って存在するデータ信号が、電極７１〜７４を介して、容量的にピックアップされ、導体２３、２４に転送される。第３の電極を排除しない。

ピックアップ及び転送デバイスは、例えば第１の上部電極７１及び第２の上部電極７３を含む上部ベース７５と、第１の下部電極７２及び第２の下部電極７４を含む下部ベース７６とを含む。上部ベース７５と下部ベース７６とは、例えばヒンジを介して、互いに接続する、また、互いから切り離すことが可能である。或いは、上部ベース７５と下部ベース７６との組み合わせは、１つの部分のみからなっても、３つ以上の部分を含んでもよい。可動部分からなる組み合わせの利点は、設置が容易になる点である。

したがって、図４乃至図６に、電気的に非接触に第１のケーブル２１、２２から信号をピックアップし、電気的に非接触に第２のケーブル２３、２４にこれらの信号を転送するピックアップ及び転送デバイスが示される。更に、ピックアップデバイスは、誘導的に第１のケーブル２１、２２から電力信号をピックアップする第１の構成と、容量的に第１のケーブル２１、２２からデータ信号をピックアップする第２の構成とを含む。第１の構成は、誘導的に第２のケーブル２３、２４に電力信号を転送し、第２の構成は、容量的に第２のケーブル２３、２４にデータ信号を転送する。これらの構成は、図１１を用いて説明する。データ信号は、電力信号とは異なり、これも、図１１を用いて説明する。

好適には、第１の構成は、誘導結合部を含み、第２の構成は、容量結合部を含む。磁気コア６１、６２は、このような誘導結合部の一例であり、例えば他の種類のコア及びインダクタ又はトロイド等に成形されたケーブルといったコアレスソリューションといった他の種類の誘導結合部を排除しない。第１の上部電極７１及び第２の上部電極７３を有する上部ベース７５と、第１の下部電極７２及び第２の下部電極７４を有する下部ベース７６との組み合わせは、一例に過ぎず、例えば他の種類のベース及びベースレスソリューション等といった他の種類の容量結合部を排除しない。

図７に、終端デバイスの一実施形態が示され、図８及び図９に、図７の左部及び右部の横断面が示される。終端デバイスは、第１のケーブル２１、２２の第１の導体２１の横断面の少なくとも一部を囲む第１の開口と、第１のケーブル２１、２２の第２の導体２２の横断面の少なくとも一部を囲む第２の開口とを有する磁気コア６１、６２を含む。磁気コア６１、６２の背後で、第１及び第２の導体２１、２２は、導電的に互いに結合される。導体２１、２２を流れる電力信号が、比較的低いインピーダンスを経験する。

例えば軟磁性コアといった磁気コア６１、６２は、例えばヒンジを介して互いに接続する、また、互いから切り離すことが可能である２つの部分、即ち、上部６１と下部６２とを含む。これらの上部６１及び下部６２は、例えばＥ字型のコアであり、上脚の端が互いに接触し、下脚の端が互いに接触している。中心脚の端は、互いに接触することなく、空隙を示してもよく、これにより、飽和が回避される及び／又は誘導率値が調節される。他の場所における空隙も排除されない。或いは、磁気コア６１、６２は、１つの部分のみからなっても、３つ以上の部分を含んでもよい。可動部分からなるコアの利点は、設置が容易になる点である。

終端デバイスは更に、第２の導体２２よりも第１の導体２１の近くに置かれる第１の電極７１、７２と、第１の導体２１よりも第２の導体２２の近くに置かれる第２の電極７３、７４とを含む。第１の電極７１、７２は、第１の導体２１と共に、第１のコンデンサを表す。第２の電極７３、７４は、第２の導体２２と共に、第２のコンデンサを表す。これらの第１及び第２のコンデンサは、電力信号をブロックする。終端デバイスは更に、例えば導体２１、２２に亘って存在するデータ信号に関して、第１のケーブル２１、２２をマッチさせるように、第１及び第２の電極７１〜７４を相互に接続する抵抗器７９を含む。データ信号は、比較的高いインピーダンスを経験する。第３の電極を排除しない。

終端デバイスは、例えば第１の上部電極７１及び第２の上部電極７３を含む上部ベース７５と、第１の下部電極７２及び第２の下部電極７４を含む下部ベース７６とを含む。上部ベース７５と下部ベース７６とは、例えばヒンジを介して、互いに接続する、また、互いから切り離すことが可能である。或いは、上部ベース７５と下部ベース７６との組み合わせは、１つの部分のみからなっても、３つ以上の部分を含んでもよい。可動部分からなる組み合わせの利点は、設置が容易になる点である。

したがって、図７乃至図９に、図１０を用いて説明される提供デバイスに結合される第１のケーブル２１、２２を終端させる、又は、図４乃至図６及び図１１を用いて説明されるピックアップ及び転送デバイスに結合される第２のケーブル２３、２４を終端させる終端デバイスが示される。更に、終端デバイスは、電力信号に比較的低いインピーダンスを提供し、データ信号に比較的高いインピーダンスを提供する第５の構成を含む。第５の構成は、図１０を用いて説明する。データ信号は、電力信号とは異なり、これも、図１０を用いて説明する。

好適には、第５の構成は、誘導及び容量結合部を含み、磁気コア６１、６２は、このような誘導結合部の一例であり、例えば他の種類のコア及びインダクタ又はトロイド等に成形されたケーブルといったコアレスソリューションといった他の種類の誘導結合部を排除しない。第１の上部電極７１及び第２の上部電極７３を有する上部ベース７５と、第１の下部電極７２及び第２の下部電極７４を有する下部ベース７６との組み合わせは、一例に過ぎず、例えば他の種類のベース及びベースレスソリューション等といった他の種類の容量結合部を排除しない。抵抗器７９は、例えば第１の電極７１、７２と第２の電極７３、７４との間にある実際の抵抗器を介して若しくは抵抗材料を介して、又は、抵抗電極等を介して実現される。

図１０に、３つのデバイス１、１０及び１１を有する１ケーブルシステムが示される。提供デバイス１０は、第１のケーブル２１、２２の第１及び第２の導体２１、２２に結合され、導電的に第１のケーブル２１、２２に信号を提供する。更に、提供デバイス１０は、第１のケーブル２１、２２に電力信号を提供する第３の構成４１と、第１のケーブル２１、２２にデータ信号を提供する第４の構成４２とを含む。データ信号は、電力信号とは異なる。好適には、第３の構成４１は、電流源を含み、電力信号は、導体２１、２２を流れる電流信号である。好適には、第４の構成４２は、電圧源を含み、データ信号は、導体２１、２２に亘って存在する電圧信号である。これの利点は、電流信号の振幅の変化は、電圧信号の振幅にほとんど影響を及ぼさないという点である。

図１〜図３を用いて説明されたピックアップデバイス１は、誘導的に第１のケーブル２１、２２から電力信号をピックアップする第１の構成３１を含む。第１の構成３１は、図１及び図２について説明されたように、例えば磁気コア６１、６２といった誘導結合部を含む。ピックアップデバイス１は、容量的に第１のケーブル２１、２２からデータ信号をピックアップする第２の構成３５、３６を含む。第２の構成３５、３６は、図１及び図３について説明されたように、例えば電極７１〜７４といった容量結合部を含む。

このピックアップデバイス１において、第１の構成３１、３２は、負荷３４に給電する例えばＡＣ−ＤＣ変換器等といった電力処理回路３２を用いて拡大され、第２の構成３５〜３７は、電力処理回路３２を制御するデータ処理回路３７を用いて拡大されている。或いは、負荷３４は、ピックアップデバイス１の外にあってもよい。この負荷３４は、ランプ又は任意の他の種類の負荷である。第１の構成３１〜３３は更に、導電モードにおいて、電力処理回路３２の入力を短絡させるスイッチング回路３３を含む。電流信号の形の電力信号について、負荷３４は、電力処理回路３２の入力を短絡させることによって、オフに切り替えられる。第２の構成３５〜３８は更に、例えばデータ信号をフィルタリングするといったデータ信号を調整する例えば差動増幅器等といった調整回路３８を含む。

図７〜図９について説明された終端デバイス１１は、電力信号に比較的低いインピーダンスを提供し、データ信号に比較的高いインピーダンスを提供する第５の構成５１〜５４を含む。インダクタ５１が、例えば図７及び図８について説明されたように、磁気コア６１、６２を介して実現される。コンデンサ５２、抵抗器５３及びコンデンサ５４の直列回路は、図７及び図９について説明されたように、例えば電極７１〜７４及び抵抗器７９によって実現される。抵抗器５３は、データ信号に関して、第１のケーブル２１、２２をマッチさせ、コンデンサ５２、５４は、電力信号をブロックする。

図１１に、５つのデバイス３、１０、１１、１２、１３を有する２ケーブルシステムが示される。提供デバイス１０は、図１０について説明されたものと同一であってよい。第５の構成５５〜５７を含む終端デバイス１１〜１３も、図１０について説明されたものと同一であってよい。図４〜図６について説明され、電気的に非接触に第１のケーブル２１、２２から第２のケーブル２３、２４に信号を転送するピックアップ及び転送デバイス３は、誘導的に第２のケーブル２３、２４に電力信号を転送する第１の構成３１と、容量的に第２のケーブル２３、２４にデータ信号を転送する第２の構成３５、３６とを含む。

第１の構成３１は、図４及び図５について説明された例えば磁気コア６１、６２といった誘導結合部を含む。第２の構成３５、３６は、図４及び図６について説明された例えば電極７１〜７４といった容量結合部を含む。

図１２に、１３のデバイス１〜１３を有する２ケーブルシステムが示される。提供デバイス１０は、図１０について説明されたものと同一であってよい。終端デバイス１１〜１３も、図１０について説明されたものと同一であってよい。ピックアップデバイス１、２及び４〜９は、図１０について説明されたものと同一であってよい。また、ピックアップ及び転送デバイス３も、図１１について説明されたものと同一であってよい。

図１３に、誘導及び容量結合部の横断面が示される。図１３を、図２及び図３、図５及び図６、並びに、図８及び図９と比較すると、図１３では、第１及び第２の電極７１〜７４は、磁気コア６１、６２内に配置され、及び／又は、この磁気コア６１、６２の一体部分を形成することが明らかとなる。これは最もコンパクトな実施形態である。

終端デバイス１１〜１３の代替案として、ケーブル２１〜２４の導体２１〜２４を数メートル延長し、それらの端を短絡させることが可能である。このようにすると、比較的低いインピーダンスが、比較的低周波の電力信号に対して生成され、比較的高いインピーダンスが、比較的高周波のデータ信号に対して生成される。

第１のケーブル２１、２２は、データ信号及び電力信号と異なる第１のケーブル信号を輸送する。第１のケーブル信号は、ＡＣ供給信号、ＤＣ供給信号、オーディオ信号、ビデオ信号又はインターネット信号等であってよい。図７におけるループを考慮して、第１及び第２の導体２１、２２は、その場合、共に、当該第１のケーブル信号等を輸送する２ワイヤケーブルの２本のワイヤのうちの１つを形成する。

電極７１〜７４は、例えば銅又はアルミニウムである固体金属から作られる。半円形の溝が、各電極半体に設けられてもよく、当該溝は、導体２１〜２４の外径に合う。上部ベース７５及び下部ベース７６は、例えばプラスチックである非伝導性の固体材料から形成される。各ベース７５、７６は、導体２１〜２４の外径に合う溝を含む。この非伝導性ベース７５、７６に、薄い伝導性電極７１〜７４が、例えば蒸着、印刷、ガルバニック堆積によって、又は、薄い金属シートをベースに接着することによって付与される。電極７１〜７４は、導電性発泡体又は他の弾性導電性材料によって形成される。１つの利点として、このソリューションは、様々な導体直径に対応できる。各ベース７５、７６は、非導電性の弾性又は発泡体状材料から形成される。このベース７５、７６に、薄い導電性電極７１〜７４が、例えば蒸着、印刷、ガルバニック堆積によって付与される。電極７１〜７４は、柔軟性が残るように十分に薄く、したがって、電極は、様々な導体直径に対応できる。電極は、費用を削減するために、２つのベースのうちの一方にのみ、配置されてもよい。これは、両ベース上の電極に比べて、同様の容量を達成するためにより長いハウジングを必要とするが、製造がより容易である。

したがって、電極７１〜７４は、ケーブル２１〜２４の導体２１〜２４の周りに形成される形状が得られる。これらの導体２１〜２４は、通常、絶縁層によって囲まれる導電性ワイヤを含む。第１の構成３１内に上部及び下部を導入することによって、また、第２の構成３５、３６内に上部ベース及び下部ベースを導入することによって、ピックアップデバイス１〜９は、ケーブル２１〜２４の周りに容易にクリップできる。

最後に、電極７１〜７４は、弾性材料で作られる場合は、追加の目的も果たす。この場合、弾性材料は、ピックアップデバイス１〜９の入口及び出口における汚れ及び湿気に対するピックアップデバイス１〜９のシーリングの役割を果たす。第２の構成３５、３６は、２つの部分、即ち、第１の構成から左にある左部分と、第１の構成から右にある右部分とに分割され、ピックアップデバイス１〜９の入口及び出口をシールする。

「開口」との用語は、限定的に解釈され過ぎるべきではなく、間隙、穴、空間、凹部、切り欠け、刻み目、ノッチ、隙間、空洞等を含んでよい。第１及び第２の要素は、第３の要素が間にあることなく、直接的に結合されても、第３の要素が間にあって間接的に結合されてもよく、また、第４の要素等を有することも排除されない。

要約するに、電気的に非接触に第１のケーブル２１、２２から信号をピックアップするピックアップデバイス１〜９は、誘導的に第１のケーブル２１、２２から電力信号をピックアップする第１の構成３１と、容量的に第１のケーブル２１、２２からデータ信号をピックアップする第２の構成３５、３６とを含む。第１の構成３１は、第１のケーブル２１、２２の第１の導体２１の一部を囲む第１の開口と、第１のケーブル２１、２２の第２の導体２２の一部を囲む第２の開口とを有する磁気コア６１、６２といった誘導結合部を含む。第２の構成３５、３６は、第１及び第２の電極７１〜７４といった容量結合部を含む。ピックアップデバイス１〜９は、電気的に非接触に第２のケーブル２３、２４に信号を転送するピックアップ及び転送デバイス３であってもよい。提供デバイス１０は、導電的に信号を提供し、終端デバイス１１〜１３は、ケーブル２１〜２４を終端させる。

本発明は、図面及び上記説明において詳細に例示され、説明されたが、当該例示及び説明は、例示的に見なされるべきであり、限定的に見なされるべきではない。本発明は、開示される実施形態に限定されない。開示された実施形態の他の変形態様は、図面、開示内容及び添付の請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解され、実施される。請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、「ａ」又は「ａｎ」との不定冠詞も、複数形を排除するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されることだけで、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。請求項における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

Claims

電気的に非接触に第１のケーブルから信号をピックアップするピックアップデバイスであって、
誘導的に第１のケーブルから電力信号をピックアップする第１の構成と、
容量的に第１のケーブルから、電力信号とは異なるデータ信号をピックアップする第２の構成と、
を含み、
ピックアップデバイスは、電気的に非接触に第２のケーブルに電力信号及びデータ信号を転送するピックアップ及び転送デバイスであり、第１の構成は、誘導的に第２のケーブルに電力信号を転送し、第２の構成は、容量的に第２のケーブルにデータ信号を転送する、ピックアップデバイス。
第１の構成は、誘導結合部を含み、第２の構成は、容量結合部を含み、誘導結合部は、第１のケーブルの第１の導体の横断面の少なくとも一部を囲み、第２のケーブルの第３の導体の横断面の少なくとも一部を囲む第１の開口と、第１のケーブルの第２の導体の横断面の少なくとも一部を囲み、第２のケーブルの第４の導体の横断面の少なくとも一部を囲む第２の開口とを有する磁気コアを含み、容量結合部は、第１の電極及び第２の電極を含み、第１の電極は、第２の導体及び第４の導体よりも第１の導体及び第３の導体の近くに置かれ、第２の電極は、第１の導体及び第３の導体よりも第２の導体及び第４の導体の近くに置かれる、請求項１に記載のピックアップデバイス。
導電的に第１のケーブルに信号を提供する提供デバイスであって、
第１のケーブルに電力信号を提供する第３の構成と、
第１のケーブルに、電力信号とは異なるデータ信号を提供する第４の構成と、
を含み、
第３の構成は、電流源を含み、電力信号は、第１のケーブルの導体を流れる電流信号であり、第４の構成は、電圧源を含み、データ信号は、第１のケーブルの導体に亘って存在する電圧信号である、提供デバイス。
請求項３に記載される提供デバイスに結合される第１のケーブルを終端させるか、又は、請求項１に記載されるピックアップデバイスに結合される第２のケーブルを終端させる終端デバイスであって、
電力信号に第１のインピーダンスを提供し、データ信号に、第１のインピーダンスよりも高い第２のインピーダンスを提供する第５の構成を含む、終端デバイス。
第５の構成は、第１のケーブルの第１の導体の横断面の少なくとも一部を囲むか、又は、第２のケーブルの第３の導体の横断面の少なくとも一部を囲む第１の開口と、第１のケーブルの第２の導体の横断面の少なくとも一部を囲むか、又は、第２のケーブルの第４の導体の横断面の少なくとも一部を囲む第２の開口とを有する磁気コアを含み、第１の導体及び第２の導体、又は、第３の導体及び第４の導体は、磁気コアの背後で、導電的に互いに結合され、第５の構成は更に、抵抗及び容量結合部を含み、抵抗及び容量結合部は、データ信号に関して、第１のケーブル又は第２のケーブルをマッチさせる抵抗器を含み、電力信号をブロックするコンデンサを含む、請求項４に記載の終端デバイス。