JP6935371B2 - Adjustment support device and its control method - Google Patents
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Description
本発明は調整支援装置及びその制御方法に関し、例えば、共振回路を使用した電力波受信装置における受信アンテナの共振周波数を調整作業を支援する受信アンテナ調整支援装置に適用して好適なものである。 The present invention relates to an adjustment support device and a control method thereof, and is suitable for being applied to, for example, a receiving antenna adjustment support device that supports adjustment work of the resonance frequency of a receiving antenna in a power wave receiving device using a resonance circuit.
従来、電源を持たない通信装置として、無線給電装置が送信する電力波を受信アンテナにより受信し、受信した電力波から自身の動作電力を生成し得るようになされたものがある。 Conventionally, as a communication device having no power supply, there is a communication device capable of receiving a power wave transmitted by a wireless power feeding device by a receiving antenna and generating its own operating power from the received power wave.
この種の通信装置では、受信した電力波から動作電力への変換を効率良く実施するために、電力波の周波数に対して最大限の受信効率を得ることができるように機器の受信アンテナの共振周波数を調整することが重要である。このような通信装置の受信アンテナは、一般的に共振回路により構成されており、トリマコンデンサを回転させるようにして共振周波数の調整が行われる。 In this type of communication device, in order to efficiently convert the received power wave into the operating power, the resonance of the receiving antenna of the device can be obtained so that the maximum receiving efficiency can be obtained with respect to the frequency of the power wave. It is important to adjust the frequency. The receiving antenna of such a communication device is generally composed of a resonance circuit, and the resonance frequency is adjusted by rotating a trimmer capacitor.
しかしながら、このような共振周波数の調整作業は作業者が作業に慣れるまでに相応の時間を要し、また共振周波数の調整精度が作業者の判断に依存するために調整精度にばらつきが生じる問題があった。 However, such resonance frequency adjustment work requires a considerable amount of time for the operator to become accustomed to the work, and there is a problem that the adjustment accuracy varies because the resonance frequency adjustment accuracy depends on the operator's judgment. there were.
この点について、例えば特許文献1には、受信アンテナの共振周波数を調整するためにトリマコンデンサの代わりにバリキャップを用い、ネットワークアナライザで周波数特性を測定し、測定結果に基づいて調整に必要なバリキャップのバイアス電圧値を算出し、調整結果を不揮発メモリに記憶させるまでの操作を自動的に実行するようになされた調整装置が開示されている。 Regarding this point, for example, in Patent Document 1, a varicap is used instead of a trimmer capacitor in order to adjust the resonance frequency of the receiving antenna, the frequency characteristics are measured with a network analyzer, and the varicap required for adjustment is based on the measurement result. An adjustment device is disclosed that calculates a bias voltage value of a cap and automatically executes an operation until the adjustment result is stored in a non-volatile memory.
ところが、かかる特許文献1に開示された方式では、受信アンテナに実装したメモリによるバリキャップバイアス電圧により共振周波数を設定しているため、受信アンテナが電源を持つことが前提となる。このため無電源の受信アンテナではバリキャップを採用できず、トリマコンデンサのような受動素子を機械的に調整することが可能な機構が必要となる問題があった。 However, in the method disclosed in Patent Document 1, since the resonance frequency is set by the varicap bias voltage by the memory mounted on the receiving antenna, it is premised that the receiving antenna has a power supply. For this reason, a varicap cannot be adopted for a receiving antenna without a power supply, and there is a problem that a mechanism capable of mechanically adjusting a passive element such as a trimmer capacitor is required.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、専門の技術知識のない作業者によっても安定した調整精度で調整を行えるように調整作業を支援し得る調整支援装置及びその制御方法を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and proposes an adjustment support device and a control method thereof that can support adjustment work so that even an operator without specialized technical knowledge can perform adjustment with stable adjustment accuracy. It is something to try.
かかる課題を解決するため本発明においては、搭載された周波数調整用電子素子を操作することにより共振周波数を調整可能な受信アンテナの当該共振周波数を調整する調整作業を支援する調整支援装置において、第1の交流信号を出力する発振器と、前記発振器から出力された前記第1の交流出力を電波に変換して送出する送信アンテナと、前記第1の交流出力により前記送信アンテナに印加されている電力量を計測する電力計測部と、前記送信アンテナから送出された前記電波を受信した前記受信アンテナから出力される第2の交流出力の整流後の電圧値を計測する電圧計測部と、前記発振器を制御する制御部と、情報を表示するための表示部とを設け、前記制御部が、前記第1の交流出力の周波数を変化させながら前記電力計測部により計測される前記電力量が一定となるように前記発振器を制御すると共に、前記第1の交流出力の周波数を変化させているときに前記電圧計測部により順次計測された整流後の前記第2の交流出力の各電圧値に基づいて前記受信アンテナの現在の前記共振周波数を検出し、検出した前記受信アンテナの現在の前記共振周波数を目標周波数に近づけるための前記周波数調整用電子素子の操作量を算出し、算出結果を前記表示部に表示するようにした。 In order to solve such a problem, in the present invention, the adjustment support device that supports the adjustment work of adjusting the resonance frequency of the receiving antenna whose resonance frequency can be adjusted by operating the mounted frequency adjustment electronic element is the first. An oscillator that outputs the AC signal of 1, a transmitting antenna that converts the first AC output output from the oscillator into radio waves and transmits the antenna, and a power applied to the transmitting antenna by the first AC output. A power measuring unit that measures the amount, a voltage measuring unit that measures the rectified voltage value of the second AC output output from the receiving antenna that has received the radio wave transmitted from the transmitting antenna, and the oscillator. A control unit for controlling and a display unit for displaying information are provided, and the control unit keeps the amount of power measured by the power measurement unit constant while changing the frequency of the first AC output. While controlling the antenna as described above, the antenna is sequentially measured by the voltage measuring unit while the frequency of the first AC output is being changed, based on each voltage value of the second AC output after rectification. The current resonance frequency of the receiving antenna is detected, the operation amount of the frequency adjusting electronic element for bringing the current resonance frequency of the detected receiving antenna closer to the target frequency is calculated, and the calculation result is displayed on the display unit. Changed to display.
また本発明においては、搭載された周波数調整用電子素子を操作することにより共振周波数を調整可能な受信アンテナの当該共振周波数を調整する調整作業を支援する調整支援装置の制御方法において、前記調整支援装置は、第1の交流信号を出力する発振器と、前記発振器から出力された前記第1の交流出力を電波に変換して送出する送信アンテナと、前記第1の交流出力により前記送信アンテナに印加されている電力量を計測する電力計測部と、前記送信アンテナから送出された前記電波を受信した前記受信アンテナから出力される第2の交流出力の整流後の電圧値を計測する電圧計測部と、前記発振器を制御する制御部と、情報を表示するための表示部とを有し、前記制御部が、前記第1の交流出力の周波数を変化させながら前記電力計測部により計測される前記電力量が一定となるように前記発振器を制御すると共に、前記第1の交流出力の周波数を変化させているときに前記電圧計測部により順次計測された整流後の前記第2の交流出力の各電圧値に基づいて前記受信アンテナの現在の前記共振周波数を検出する第1のステップと、前記制御部が、検出した前記受信アンテナの現在の前記共振周波数を目標周波数に近づけるための前記周波数調整用電子素子の操作量を算出し、算出結果を前記表示部に表示する第2のステップとを設けるようにした。 Further, in the present invention, in the control method of the adjustment support device that supports the adjustment work of adjusting the resonance frequency of the receiving antenna whose resonance frequency can be adjusted by operating the mounted frequency adjustment electronic element, the adjustment support is performed. The device applies an oscillator that outputs a first AC signal, a transmitting antenna that converts the first AC output output from the oscillator into radio waves and transmits the antenna, and the transmitting antenna by the first AC output. A power measuring unit that measures the amount of power being generated, and a voltage measuring unit that measures the rectified voltage value of the second AC output output from the receiving antenna that has received the radio wave transmitted from the transmitting antenna. The power unit has a control unit for controlling the antenna and a display unit for displaying information, and the control unit measures the power measured by the power measurement unit while changing the frequency of the first AC output. While controlling the antenna so that the amount is constant, each voltage of the second AC output after rectification sequentially measured by the voltage measuring unit while changing the frequency of the first AC output. The first step of detecting the current resonance frequency of the receiving antenna based on the value, and the frequency adjusting electron for the control unit to bring the current resonance frequency of the detected receiving antenna closer to the target frequency. A second step of calculating the operation amount of the element and displaying the calculation result on the display unit is provided.
本発明の調整支援装置及びその制御方法によれば、表示部に表示された操作量分だけ周波数調整用電子素子を操作することにより、受信アンテナの共振周波数を目標周波数に向けて調整することができる。 According to the adjustment support device of the present invention and its control method, the resonance frequency of the receiving antenna can be adjusted toward the target frequency by operating the frequency adjustment electronic element by the amount of operation displayed on the display unit. can.
本発明によれば、専門の技術知識のない作業者によっても安定した調整精度で受信アンテナ2の調整を行い得るように調整作業を支援できる調整支援装置及びその制御方法を実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize an adjustment support device and a control method thereof that can support the adjustment work so that the receiving antenna 2 can be adjusted with stable adjustment accuracy even by an operator without specialized technical knowledge.
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1)第1の実施の形態
(1−1)本実施の形態による受信アンテナ調整支援装置の構成
図1において、1は全体として本実施の形態による受信アンテナ調整支援装置を示す。この受信アンテナ調整支援装置1は、例えば、電力波受信装置又はその受信アンテナ2の製造工場などにおいて、作業員が受信アンテナ2の共振周波数を調整する調整作業の支援を行う装置であり、発振器10、送信アンテナ11、制御部12、電力計測部13、電圧計測部14及び表示部15を備えて構成される。
(1) First Embodiment (1-1) Configuration of the Receiving Antenna Adjustment Support Device According to the Present Embodiment In FIG. 1, 1 shows the receiving antenna adjustment support device according to the present embodiment as a whole. The receiving antenna adjustment support device 1 is a device that assists a worker in adjusting the resonance frequency of the receiving antenna 2 in, for example, a power wave receiving device or a manufacturing plant of the receiving antenna 2, and is an
なお送信アンテナ11及び受信アンテナ2は、いずれもループアンテナから構成される。また受信アンテナ2には、トリマコンデンサ(図示せず)が搭載されており、作業員3がこのトリマコンデンサの摘みを回転操作することにより、受信アンテナ2の共振周波数を変化させることができる。
Both the transmitting
発振器10は、電圧制御発信機などから構成され、制御部12から与えられる設定指示COMにおいて指定された周波数及び振幅の第1の交流信号S1を生成し、生成した第1の交流信号S1を送信アンテナ11に出力する。また送信アンテナ11は、発振器10から与えられる第1の交流信号S1を電力波S2に変換して送出すると共に、第1の交流信号S1により送信アンテナ11に印加される電力量に比例して信号レベルが変動する送信アンテナ電力観測信号S3を電力計測部13に出力する。
The
電力計測部13は、送信アンテナ11から与えられた送信アンテナ電力観測信号S3に基づいてそのとき送信アンテナ11に印加される電力量を計測し、計測結果を制御部12に出力する。
The
一方、受信アンテナ2は、送信アンテナ11から送出された電力波S2を受信して第2の交流出力に変換すると共に、内蔵する整流回路(図示せず)によりこの第2の交流出力を直流出力に変換することにより内部回路の動作電力を生成する。また整流回路の直流出力は、整流出力信号S4として受信アンテナ調整支援装置1の電圧計測部14にも与えられる。そして電圧計測部14は、受信アンテナ2から与えられた整流出力信号S4の電圧値を計測し、計測結果を制御部12に出力する。
On the other hand, the receiving antenna 2 receives the power wave S2 transmitted from the transmitting
制御部12は、上述の設定指示COMを発振器10に適宜与えることにより発振器10の発振周波数を徐々に上げ又は下げさせながら、このとき電力計測部13から与えられる電力波S2の電力値と、電圧計測部14から与えられる受信アンテナ2の整流回路から出力された整流出力信号S4の電圧値とに基づいて受信アンテナ2の現在の共振周波数を検出する。
The
また制御部12は、検出した受信アンテナ2の現在の共振周波数が許容誤差範囲から外れている場合には、受信アンテナ2の共振周波数を予め設定された目標とする周波数(以下、これを調整目標周波数と呼ぶ)に近づけるための受信アンテナ2のトリマコンデンサの操作量(回転数R)を算出し、これを液晶ディスプレイなどから構成される表示部15に表示する。
When the current resonance frequency of the detected receiving antenna 2 is out of the allowable error range, the
これにより作業員3は、表示部15に表示された回転数Rだけ受信アンテナ2のトリマコンデンサの摘みを回転させることで、受信アンテナ2の共振周波数を調整目標周波数frに向けて変化させることができる。
As a result, the
(1−2)調整作業支援処理
図2は、このような本実施の形態の受信アンテナ調整支援装置1により実行される調整作業支援処理の処理手順を示す。この調整作業支援処理は、作業員3による受信アンテナ2の共振周波数の調整作業を支援するための処理である。
(1-2) Adjustment work support process FIG. 2 shows a processing procedure of the adjustment work support process executed by the receiving antenna adjustment support device 1 of the present embodiment. This adjustment work support process is a process for supporting the adjustment work of the resonance frequency of the receiving antenna 2 by the
なお、かかる調整作業では、調整対象の受信アンテナ2(以下、これを調整対象受信アンテナ2と呼ぶ)を、その中心が調整用の送信アンテナ11(以下、これを調整用送信アンテナ11と呼ぶ)の中心と同一軸上に位置し、かつ調整用送信アンテナ11と平行、かつ当該調整用送信アンテナ11から常に一定距離だけ離れた状態に保持する必要がある。そこで本実施の形態の受信アンテナ調整支援装置1は、このような調整用送信アンテナ11に対する調整対象受信アンテナ2の位置決め作業を迅速かつ正確に行えるようにするため、図3に示すような設置治具20を備えている。
In the adjustment work, the receiving antenna 2 to be adjusted (hereinafter, this is referred to as the adjusting receiving antenna 2) is centered on the adjusting transmitting antenna 11 (hereinafter, this is referred to as the adjusting transmitting antenna 11). It is necessary to keep the antenna on the same axis as the center of the antenna, parallel to the adjusting transmitting
この設置治具20は、調整用送信アンテナ11が固定された第1の板31と、調整対象受信アンテナ2を載せるための第2の板32とが複数の支柱33を介して平行かつ所定距離だけ離れた状態で連結されて構成されている。そして第2の板32の上面における調整対象受信アンテナ2の搭載位置には、搭載された調整対象受信アンテナ2を調整用送信アンテナ11に対して中心位置を合わせた状態で位置させ得るように、調整対象受信アンテナ2の外寸とほぼ同じ内寸及び内部形状を有する枠体34が固定配置されている。
In this
そして作業員3(図1)は、調整対象受信アンテナ2の共振周波数の調整作業を開始するに際しては、まず、その調整対象受信アンテナ2を設置治具20の枠体34内に嵌め込むように第2の板32上に載せる。これにより調整対象受信アンテナ2が、第1の板31上に固定された調整用送信アンテナ11に対して中心位置が一致しかつ一定距離離れた状態に位置決めされる。
Then, when the worker 3 (FIG. 1) starts the adjustment work of the resonance frequency of the adjustment target receiving antenna 2, the worker 3 (FIG. 1) first fits the adjustment target receiving antenna 2 into the
また作業員3は、この後、受信アンテナ調整支援装置1に対して所定の操作入力を行う。これにより受信アンテナ調整支援装置1の制御部12による図3に示す調整作業支援処理が開始される。
After that, the
そして制御部12は、この調整作業支援処理を開始すると、まず、その調整対象受信アンテナ2の周波数特性を測定するため、交流信号S1(図1)の周波数を徐々に上げ又は下げるよう発振器10(図1)を制御し、このとき調整対象受信アンテナ2の整流回路から出力される整流出力信号S4(図1)の電圧値を、そのときの交流信号S1の周波数と対応付けて一定の時間間隔で順次取得し、これらを記憶する(SP1)。
Then, when the
具体的に、制御部12は、例えば調整対象受信アンテナ2の共振周波数の目標値(以下、これを調整目標周波数frと呼ぶ)が27.1〔MHz〕であった場合、設定指示COM(図1)を発振器10に適宜送信することにより、発振器10から出力される交流信号S1の周波数がその調整目標周波数frを含む所定範囲内(例えば26.9〜27.3〔MHz〕の範囲内)で一定の周波数刻み(例えば10〔kHz〕刻み)で順次大きく又は小さくなるように発振器10を制御する。そして制御部12は、そのとき電圧計測部14(図1)により計測された整流出力信号の電圧値を、第1の交流信号S1の周波数を上述の周波数刻みで上げ又は下げるごとに順次取得し、取得した電圧値をそのときの第1の交流信号S1の周波数と対応付けて記憶する。
Specifically, when the target value of the resonance frequency of the adjustment target receiving antenna 2 (hereinafter, this is referred to as the adjustment target frequency fr) is 27.1 [MHz], the
この際、交流信号S1の周波数の変化に伴って調整用送信アンテナ11のインピーダンスが変化し、電力波S2(図1)の電力も変化する。このため制御部12は、電力計測部13により計測される、第1の交流信号S1が送信アンテナ11に印加する電力量が常に一定となるように、上述の設定指示COMにおいて発振器10に交流信号S1の振幅も指示する。
At this time, the impedance of the adjusting
なお、このステップSP1の処理において、電圧計測部14により計測された整流出力信号S4の電圧値が予め設定された閾値以下であった場合には、そのときの調整対象受信アンテナ2が不良品であると制御部12が判定するようにしてもよい。
If the voltage value of the rectified output signal S4 measured by the
続いて、制御部12は、ステップSP1で取得した第1の交流信号S1の各周波数における整流出力信号S4の電圧値に基づいて、当該電圧値が最大となる第1の交流信号S1の周波数を調整対象受信アンテナ2の現在の共振周波数fとして取得する(SP2)。
Subsequently, the
次いで、制御部12は、ステップSP2で取得した調整対象受信アンテナ2の現在の共振周波数fが、その調整対象受信アンテナ2の調整目標周波数frに対して予め設定された許容誤差範囲(例えば、調整目標周波数frの27.1〔MHz〕に対して±100〔kHz〕)内に収まっているか否かを判定する(SP3)。
Next, the
そして制御部12は、この判定で否定結果を得た場合には、ステップSP2で取得した共振周波数fと、調整目標周波数frとの差分に対応する、調整対象受信アンテナ2のトリマコンデンサの回転数Rを算出し、算出した回転数Rを表示部15(図1)に表示する(SP4)。
When the
ここで、一般的に受信アンテナ2の共振周波数fと、当該受信アンテナ2における共振コンデンサの容量(受信アンテナ2全体のコンデンサ容量)Cとの間には、定数をKとして、次式の関係にある。
また受信アンテナ2における共振コンデンサの容量Cは、固定容量成分と、トリマコンデンサによる可変の容量成分との合成容量であり、トリマコンデンサ1回転当たりの共振コンデンサの変化率Qを、アンテナ回路定数と、トリマコンデンサの部品特性とにより定義することができる。 Further, the capacitance C of the resonance capacitor in the receiving antenna 2 is the combined capacitance of the fixed capacitance component and the variable capacitance component of the trimmer capacitor, and the rate of change Q of the resonance capacitor per rotation of the trimmer capacitor is defined as the antenna circuit constant and the antenna circuit constant. It can be defined by the component characteristics of the trimmer capacitor.
そこで制御部12は、ステップSP2で取得した調整対象受信アンテナ2の現在の共振周波数fと、調整目標周波数frと、調整対象受信アンテナ2のトリマコンデンサ1回転当たりの共振コンデンサの変化率Qとを用いて、トリマコンデンサの回転数Rを以下の手順で求める。
Therefore, the
具体的に、制御部12は、まず、調整対象受信アンテナ2の現在の共振周波数fのときの調整対象受信アンテナ2全体のコンデンサ容量Cと、調整対象受信アンテナ2の共振周波数が調整目標周波数frのときの調整対象受信アンテナ2全体のコンデンサ容量Crとの周波数比X(=√Cr/√C)を次式
続いて、制御部12は、(2)式で求めた周波数比Xを用いて、次式
さらに制御部12は、(3)式で求めた容量比Yを用いて、次式
さらに制御部12は、(4)式で求めた調整量Zを用いて、次式
この後、制御部12は、作業員3によるトリマコンデンサの回転精度のばらつきを軽減するために、(5)式で求めた回転数Nを0.5回転刻みの回転数Rに変換する。具体的に、制御部12は、例えば、(5)式で求めた回転数Nが0.8〜1.2の場合にはR=1、回転数Nが1.3〜1.7の場合にはR=1.5、回転数Nが1.8〜2.2の場合にはR=2、……として、回転数Rを求める。そして制御部12は、このようにして求めた回転数Rをトリマコンデンサの操作量として表示部15に表示する。
After that, the
かくして作業員3は、表示部15に表示された回転数Rと同じ回転数だけ調整対象受信アンテナ2のトリマコンデンサの摘みを回転させる。なお、回転数Rは、正の値及び負の値のいずれにもなり得る。作業員3は、表示部15に表示された回転数Rの符号の正負により、トリマコンデンサの回転方向を認識することができる。
Thus, the
そして制御部12は、この後ステップSP1に戻り、この後、ステップSP3で肯定結果が得られるまでステップSP1〜ステップSP4の処理を繰り返す。
Then, the
そして制御部12は、やがてステップSP2で求めた調整対象受信アンテナ2の現在の共振周波数fが、調整目標周波数frに対して設定された許容誤差範囲内に収束することによりステップSP3で肯定結果が得られると、この調整作業支援処理を終了する。かくして、作業員3は、この後、調整対象受信アンテナ2を設置治具20から取り外す。以上によりその調整対象受信アンテナ2に対する調整作業が終了する。
Then, the
(1−3)本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態の受信アンテナ調整支援装置1では、受信アンテナ2の共振周波数の調整作業時、当該受信アンテナ2に搭載されたトリマコンデンサに対して操作すべき操作量(回転数R)が表示部15に表示される。
(1-3) Effect of the present embodiment As described above, in the receiving antenna adjustment support device 1 of the present embodiment, when adjusting the resonance frequency of the receiving antenna 2, the trimmer capacitor mounted on the receiving antenna 2 is used. On the other hand, the operation amount (rotation number R) to be operated is displayed on the
そして作業員3は、表示部15に表示された回転数R分だけ、その受信アンテナ2のトリマコンデンサの摘みを回転させることによりその受信アンテナ2の共振周波数を調整目標周波数に近づけるよう調整することができる。
Then, the
従って、本受信アンテナ調整支援装置1によれば、専門の技術知識のない作業者によっても安定した調整精度で受信アンテナ2の調整を行い得るように調整作業を支援することができる。 Therefore, according to the present receiving antenna adjustment support device 1, it is possible to support the adjustment work so that the receiving antenna 2 can be adjusted with stable adjustment accuracy even by an operator who does not have specialized technical knowledge.
(2)第2の実施の形態
図1との対応部分に同一符号を付して示す図4において、40は全体として第2の実施の形態による受信アンテナ調整支援装置を示す。
(2) Second Embodiment In FIG. 4, which is shown by assigning the same reference numerals to the portions corresponding to those in FIG. 1, 40 indicates a receiving antenna adjustment support device according to the second embodiment as a whole.
この受信アンテナ調整支援装置40は、第1の実施の形態の受信アンテナ調整支援装置1(図1)の構成に加えて、調整制御部41及び摘み操作機構42が設けられ、制御部43が調整制御部41を介して操作機構42を制御できるようになされている点を除いて第1の実施の形態の受信アンテナ調整支援装置1と同様に構成されている。
The receiving antenna
この場合、操作機構42は、モータ等の図示しないアクチュエータと、調整対象受信アンテナ2のトリマコンデンサの摘みと係合し、アクチュエータの出力に基づいて当該摘みを回転駆動する図示しない係合部とを備えて構成される。
In this case, the
そして本実施の形態の制御部43は、図2のステップSP4において、上述の回転数Rを算出し、算出した回転数Rを表示部15に表示する一方、この回転数Rを調整制御部41に通知する。また調整制御部41は、かかる回転数Rが制御部43から通知されると、この回転数Rだけ調整対象受信アンテナ2のトリマコンデンサの摘みを回転させるように操作機構42のアクチュエータを制御する。
Then, the
このように本実施の形態の受信アンテナ調整支援装置40では、制御部43により算出された回転数Rだけトリマコンデンサの摘みを回転させるよう操作機構42を駆動制御するため、作業員3(図1)が手作業で調整対象受信アンテナ2のトリマコンデンサの摘みを回転させる必要がなく、その分、調整対象受信アンテナ2の共振周波数の調整作業に対する作業者の負担を軽減させることができる。
As described above, in the receiving antenna
(3)他の実施の形態
なお上述の第1及び第2の実施の形態においては、受信アンテナ2に搭載された、その受信アンテナ2の共振周波数を調整するための電子素子(以下、これを周波数調整用電子素子と呼ぶ)がトリマコンデンサである場合について述べたが、本発明はこれに限らず、かかる周波数調整用電子素子としては、インダクタンスを調整可能なコイルなど、この他、種々の電子素子を広く適用することができる。
(3) Other Embodiments In the first and second embodiments described above, an electronic element mounted on the receiving antenna 2 for adjusting the resonance frequency of the receiving antenna 2 (hereinafter, this is referred to as this). The case where the electronic element for frequency adjustment) is a trimmer capacitor has been described, but the present invention is not limited to this, and the electronic element for frequency adjustment includes various electrons such as a coil whose inductance can be adjusted. The device can be widely applied.
また上述の第1及び第2の実施の形態においては、設置治具20を図3のように構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、受信アンテナ2を、当該受信アンテナ2の中心が送信アンテナ11の中心と同一軸上に位置し、送信アンテナ11と平行、かつ当該送信アンテナ11から常に一定距離だけ離れた状態に保持するように設置治具を構成するのであれば、設置治具の構成としては、種々の構成を広く適用することができる。
Further, in the first and second embodiments described above, the case where the
さらに上述の第2の実施の形態においては、制御部43により算出された、受信アンテナ2のトリマコンデンサの操作量(回転数R)を表示部15に表示するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、表示部15に表示しない又はそもそも受信アンテナ調整支援装置40に表示部15を設けないようにしてもよい。
Further, in the second embodiment described above, the case where the operation amount (rotation speed R) of the trimmer capacitor of the receiving antenna 2 calculated by the
本発明は受信アンテナの共振周波数の調整作業を支援する種々の形態の調整支援装置に広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to various types of adjustment support devices that support the adjustment work of the resonance frequency of the receiving antenna.
1,40……受信アンテナ調整支援装置、2……受信アンテナ、3……作業者、10……発振器、11……送信アンテナ、12,43……制御部、13……電力計測部、14……電圧計測部、15……表示部、20……設置治具、41……調整制御部、42……操作機構、COM……設定指示、S1……交流信号、S2……電力波、S3……送信アンテナ電力観測信号、S4……整流出力信号。 1,40 …… Receiving antenna adjustment support device, 2 …… Receiving antenna, 3 …… Worker, 10 …… Oscillator, 11 …… Transmit antenna, 12,43 …… Control unit, 13 …… Power measurement unit, 14 ... Voltage measurement unit, 15 ... Display unit, 20 ... Installation jig, 41 ... Adjustment control unit, 42 ... Operation mechanism, COM ... Setting instruction, S1 ... AC signal, S2 ... Power wave, S3 …… Transmit antenna power observation signal, S4 …… Rectified output signal.
Claims (7)
第1の交流出力を出力する発振器と、
前記発振器から出力された前記第1の交流出力を電波に変換して送出する送信アンテナと、
前記第1の交流出力により前記送信アンテナに印加されている電力量を計測する電力計測部と、
前記送信アンテナから送出された前記電波を受信した前記受信アンテナから出力される第2の交流出力の整流後の電圧値を計測する電圧計測部と、
前記発振器を制御する制御部と、
情報を表示するための表示部と
を備え、
前記制御部は、
前記第1の交流出力の周波数を変化させながら前記電力計測部により計測される前記電力量が一定となるように前記発振器を制御すると共に、前記第1の交流出力の周波数を変化させているときに前記電圧計測部により順次計測された整流後の前記第2の交流出力の各電圧値に基づいて前記受信アンテナの現在の前記共振周波数を検出し、
検出した前記受信アンテナの現在の前記共振周波数を目標周波数に近づけるための前記周波数調整用電子素子の操作量を算出し、算出結果を前記表示部に表示する
ことを特徴とする調整支援装置。 In the adjustment support device that supports the adjustment work of adjusting the resonance frequency of the receiving antenna whose resonance frequency can be adjusted by operating the mounted frequency adjustment electronic element.
An oscillator that outputs the first AC output and
A transmitting antenna that converts the first AC output output from the oscillator into radio waves and sends it out.
A power measuring unit that measures the amount of power applied to the transmitting antenna by the first AC output, and
A voltage measuring unit that measures the rectified voltage value of the second AC output output from the receiving antenna that has received the radio wave transmitted from the transmitting antenna, and a voltage measuring unit.
A control unit that controls the oscillator and
Equipped with a display unit for displaying information
The control unit
When the oscillator is controlled so that the amount of power measured by the power measuring unit is constant while changing the frequency of the first AC output, and the frequency of the first AC output is changed. The current resonance frequency of the receiving antenna is detected based on each voltage value of the second AC output after rectification, which is sequentially measured by the voltage measuring unit.
An adjustment support device characterized in that an operation amount of the frequency adjustment electronic element for bringing the current resonance frequency of the detected receiving antenna closer to a target frequency is calculated, and the calculation result is displayed on the display unit.
摘みを回転操作することにより容量を調整可能なトリマコンデンサであり、
前記操作量は、当該トリマコンデンサの前記摘みの回転数である
ことを特徴とする請求項1に記載の調整支援装置。 The frequency adjustment electronic element is
It is a trimmer capacitor whose capacitance can be adjusted by rotating the knob.
The adjustment support device according to claim 1, wherein the manipulated variable is the rotation speed of the knob of the trimmer capacitor.
前記受信アンテナを、当該受信アンテナの中心が前記送信アンテナの中心と同一軸上に位置し、前記送信アンテナと平行、かつ当該送信アンテナから常に一定距離だけ離れた状態に保持する治具を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の調整支援装置。 Both the transmitting antenna and the receiving antenna are loop antennas.
A jig is provided for holding the receiving antenna in a state where the center of the receiving antenna is located on the same axis as the center of the transmitting antenna, parallel to the transmitting antenna, and always separated from the transmitting antenna by a certain distance. The adjustment support device according to claim 1.
前記操作機構を制御する調整制御部と
を更に備え、
前記制御部は、
算出した前記周波数調整用電子素子の前記操作量を前記調整制御部に通知し、
調整制御部は、
前記制御部から通知された前記操作量だけ前記受信アンテナの前記周波数調整用電子素子を操作するよう前記操作機構を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の調整支援装置。 An operation mechanism for operating the frequency adjusting electronic element mounted on the receiving antenna so as to change the resonance frequency of the receiving antenna.
Further equipped with an adjustment control unit for controlling the operation mechanism,
The control unit
Notifying the adjustment control unit of the calculated operation amount of the frequency adjustment electronic element,
The adjustment control unit
The adjustment support device according to claim 1, wherein the operation mechanism is controlled so as to operate the frequency adjusting electronic element of the receiving antenna by the amount of the operation notified from the control unit.
前記調整支援装置は、
第1の交流出力を出力する発振器と、
前記発振器から出力された前記第1の交流出力を電波に変換して送出する送信アンテナと、
前記第1の交流出力により前記送信アンテナに印加されている電力量を計測する電力計測部と、
前記送信アンテナから送出された前記電波を受信した前記受信アンテナから出力される第2の交流出力の整流後の電圧値を計測する電圧計測部と、
前記発振器を制御する制御部と、
情報を表示するための表示部と
を有し、
前記制御部が、前記第1の交流出力の周波数を変化させながら前記電力計測部により計測される前記電力量が一定となるように前記発振器を制御すると共に、前記第1の交流出力の周波数を変化させているときに前記電圧計測部により順次計測された整流後の前記第2の交流出力の各電圧値に基づいて前記受信アンテナの現在の前記共振周波数を検出する第1のステップと、
前記制御部が、検出した前記受信アンテナの現在の前記共振周波数を目標周波数に近づけるための前記周波数調整用電子素子の操作量を算出し、算出結果を前記表示部に表示する第2のステップと
を備えることを特徴とする調整支援装置の制御方法。 In the control method of the adjustment support device that supports the adjustment work of adjusting the resonance frequency of the receiving antenna whose resonance frequency can be adjusted by operating the mounted frequency adjustment electronic element.
The adjustment support device is
An oscillator that outputs the first AC output and
A transmitting antenna that converts the first AC output output from the oscillator into radio waves and sends it out.
A power measuring unit that measures the amount of power applied to the transmitting antenna by the first AC output, and
A voltage measuring unit that measures the rectified voltage value of the second AC output output from the receiving antenna that has received the radio wave transmitted from the transmitting antenna, and a voltage measuring unit.
A control unit that controls the oscillator and
It has a display unit for displaying information, and has a display unit.
The control unit controls the oscillator so that the amount of power measured by the power measurement unit becomes constant while changing the frequency of the first AC output, and the frequency of the first AC output is set. The first step of detecting the current resonance frequency of the receiving antenna based on each voltage value of the second AC output after rectification sequentially measured by the voltage measuring unit while changing.
The second step is that the control unit calculates the operation amount of the frequency adjusting electronic element for bringing the current resonance frequency of the detected receiving antenna closer to the target frequency, and displays the calculation result on the display unit. A control method of an adjustment support device, which comprises.
摘みを回転操作することにより容量を調整可能なトリマコンデンサであり、
前記操作量は、当該トリマコンデンサの前記摘みの回転数である
ことを特徴とする請求項5に記載の調整支援装置の制御方法。 The frequency adjustment electronic element is
It is a trimmer capacitor whose capacitance can be adjusted by rotating the knob.
The control method for an adjustment support device according to claim 5, wherein the manipulated variable is the rotation speed of the knob of the trimmer capacitor.
前記受信アンテナに搭載された前記周波数調整用電子素子を、当該受信アンテナの前記共振周波数を変化させるように操作する操作機構と、
前記操作機構を制御する調整制御部と
を更に有し、
前記第2のステップにおいて、前記制御部は、
算出した前記周波数調整用電子素子の前記操作量を前記調整制御部に通知し、
前記制御部から通知された前記操作量だけ前記受信アンテナの前記周波数調整用電子素子を操作するよう前記操作機構を制御する
ことを特徴とする請求項5に記載の調整支援装置の制御方法。 The adjustment support device is
An operation mechanism for operating the frequency adjusting electronic element mounted on the receiving antenna so as to change the resonance frequency of the receiving antenna.
It also has an adjustment control unit that controls the operation mechanism.
In the second step, the control unit
Notifying the adjustment control unit of the calculated operation amount of the frequency adjustment electronic element,
The control method for an adjustment support device according to claim 5, wherein the operation mechanism is controlled so as to operate the frequency adjusting electronic element of the receiving antenna by the amount of operation notified from the control unit.
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