JPH01206853A - 電磁誘導結合による電源供給方式 - Google Patents

電磁誘導結合による電源供給方式

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JPH01206853A
JPH01206853A JP63015155A JP1515588A JPH01206853A JP H01206853 A JPH01206853 A JP H01206853A JP 63015155 A JP63015155 A JP 63015155A JP 1515588 A JP1515588 A JP 1515588A JP H01206853 A JPH01206853 A JP H01206853A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、分離配置された２つのユニット間で誘導コイ
ルによる磁気誘導結合により一方から他方のユニットに
向けて電源を供給するようにした磁気誘導結合による電
源供給方式に関する。
［従来技術］ 従来、リーダ・ライターに対し独立したユニットとして
メモリモジュールを設け、このメモリモジュールを適宜
の部材又は装置に装着することにより、部材又は装置自
体に情報をもたせ、このメモリモジュールの情報を磁気
誘導結合による非接触方式で読出して部材の加工あるい
は装置の制御等を行なうようにしたメモリモジュールシ
ステムが考えられている。
第５図は、本願発明者等がすでに提案しているメモリモ
ジュールシステムの一例を示したもので、リーダ・ライ
ター１とパッケージ化されたメモリモジュール２で構成
される。
リーダ・ライター１には、書込・続出制御用のコントロ
ーラ３が設けられ、例えばメモリモジュール２への書込
みを例にとると、外部接続されたテープリーダ等からの
情報をマルチプレクサ４に出力して正弦波発撮器５，６
の発撮周波数ｆ１．　ｆ２でなる周波数信号に変換する
。即ち、コントローラ３からのビット「１」で周波数ｆ
１を選択し、またビットｒＯＪで周波数ｆ２を選択する
。マルチプレクサ４で周波数変換された信号はパワーア
ンプ７で増幅された後に誘導コイル８に供給され、周波
数信号に応じた誘導磁界をメモリモジュール２に対し発
生する。
メモリモジュール２には受信用の誘導コイル９が設けら
れ、誘導コイル９に誘起された周波数信号は整流回路１
０で整流され、定電圧回路１２で一定の直流電圧、例え
ば５■とされ、メモリモジュール２内の各回路部に電源
を供給する。また誘導コイル９に誘起された周波数信号
は復調回路１２で周波数ｆ１はビット「１」に、また周
波数ｆ２はビット「Ｏ」に復調されてメモリコントロー
ラ１３に与えられ、ＥＥＲＯＭ等を用いた不揮発性メモ
リ１４に情報を書込む。
一方、メモリモジュール２からの情報続出は、書込時と
同様に誘導コイル８による電磁誘導結合で読出制御信号
をリーダ・ライター１からメモリモジュール２に送り、
メモリコントローラ１３を経由して不揮発性メモリ１４
から読出されたビット情報によるマルチプレクサ１５の
制御で周波数発娠器１６の発掘周波数ｆ３と周波数零の
信号に周波数変調し、誘導コイル１７に供給する。誘導
コイル１７に対してはリーダ・ライター１側に誘導コイ
ル１８が設けられ、誘導コイル１８に誘起された周波数
信号は復調回路１９で増幅後に周波数ｆ３でビット「１
」、周波数零でビットｒＯＪに復調されてコントローラ
３に与えられる。
［発明が解決しようとする問題点コ このようなメモリモジュールシステムにあっては、リー
ダ・ライター１とメモリモジュール２とのギャップ長１
の増加に対し電磁誘導結合による磁界の強さは、距離の
２乗に反比例して低下する関係にあるため、メモリモジ
ュール２の整流回路１０で得られる整流電圧は、第６図
のグラフ図に示すように、両者の接触状態で例えば３５
Ｖであったものが、ギャップ長ｌの増加に応じて減少す
る特性をもつ。
一方、メモリモジュール２に設けた定電圧回路１１とし
ては、通常、レギュレータが使用され、整流回路１０の
出力電圧が最大ギャップ長１＝０〜１１，１に対し例え
ば３５〜７■の範囲で変動するものとすると、例えば７
〜３５Ｖの定格入力で一定出力Ｖｃ＝５Ｖが得られる性
能のものを使用しなければならない。
しかしながら、このようにギャップ長１によって整流回
路の出力電圧が大きく変動するものにあっては、ギュッ
プ長が最小のときの最大整流電圧。
例えば３５Ｖに耐えられる情報処理装置としては比較的
高い回路部品を使用しなければならず、またレギュレー
タとしても定格入力電圧の広いものが必要となるために
回路構成が複雑化して高価になるという問題があった。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、ユニット間の磁気誘導結合の結合距離が変化して
も整流回路の出力電圧の変動を抑えることのできる電磁
誘導結合による電源供給方式を提供することを目的とす
る。
この目的を達成するため本発明にあっては、分離配置さ
れた２つのユニット間で誘導コイルの電磁誘導結合によ
り一方のユニットから他方のコニットに電源を供給する
と共に、両ユニット間で信号の送受を行なうシステムに
於いて、ユニット間の磁気誘導結合の結合距離に応じて
変化する受信信号の大きさ、例えばピークレベルを検出
する検出手段と、該検出手段の検出出力に基づき前記結
合距離の増加に応じて電源供給用の信号レベルを増加さ
せるように制御する電源供給制御手段とを設けるように
したものである。
［作用］ このような構成を備えた本発明の電磁誘導結合による電
源供給方式にあっては、例えばリーダ・ライターからメ
モリモジュールに電源供給を行なう場合を例にとると、
磁気誘導結合によるメモリモジュールからの受信信号の
信号レベル、例えばピークレベルを検出し、このピーク
レベルがギャップ長の増加に応じて減少することから、
ピークレベルの減少に応じて（距離の増加に応じて）電
源供給用の信号レベルを増加させる制御が行なわれ、そ
の結果、ギャップ長が変化してもメモリモジュールの整
流回路からは略一定の範囲に納まった整流出力を得るこ
とができ、メモリモジュールの電源回路に高い耐圧の回
路部品を使用する必要がなく、またスイッチングレギュ
レータ等の定電圧回路としても定格入力範囲の狭いもの
を使用できる。
［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示した回路ブロック図でお
る。
第１図に於いて１はリーダ・ライター、２はメモリモジ
ュールであり、リーダ・ライター１側には電源供給とメ
モリモジュール側への信号伝送を行うための誘導コイル
８、メモリモジュール２側からの信号受信を行う誘導コ
イル１８が設けられる。このリーダ・ライターの誘導コ
イル８に対向してメモリモジュール２には電源及び信号
受信用の誘導コイル９、リーダ・ライター側への信号送
出用の誘導コイル１７が設けられる。ここで誘導コイル
８，９は電源及び信号の両方を伝送することから磁気コ
ア及びコイル径を大きくすることで強い誘導磁界を発生
できるようにし、一方、誘導コイル１７．１８について
は信号伝送のみに用いることから小型の磁気コアに小さ
い径でコイルを巻き回したものを使用する。
リーダ・ライター１には従来例と同様、書込読出制御用
のコントローラ３、コントローラ３からの情報ビットを
正弦波発振器５，６からの発振周波数ｆｌ、ｆ２に周波
数変調するマルチプレクサ４、誘導コイル１８に誘起さ
れたメモリモジュール側からの信号を増幅して周波数ｆ
３でビット「１」、周波数零でビットｒＯＪに復調する
復調回路１９が設けられる。又、メモリモジュール２に
ついても従来例と同様、誘導コイル９に誘起された周波
数信号を整流する整流回路１０．整流回路１０の整流出
力を受けて一定の直流電圧ＶＣ１例えばＶｃ＝５Ｖをモ
ジュール内の各回路部に電源として供給する定電圧回路
１１、磁気誘導コイル９に誘起された周波数信号を周波
数ｆ１でビット「１」、周波数ｆ２でビット「０」に復
調する復調回路１２、メモリコントローラ１３、ＥＥＰ
ＲＯＭ等を用いた不揮発性メモリ１４、不揮発性メモリ
１４からの続出情報ビットを周波数発娠器１６の発振周
波数ｆの周波数信号に変調して誘導コイル１７に供給す
るマルチプレクサ１７が設けられる。
これに加えて本発明にあっては、リーダ・ライター１側
に誘導コイル１８に誘起されたメモリモジュール２から
の受信信号のピークレベルを検出するピーク検出回路２
０が設けられ、ピーク検出回路２０の検出出力はマルチ
プレクサ４からの周波数信号を増幅して誘導コイル８に
供給する出力レベル調整回路２２に制御信号として与え
られている。
即ち、メモリモジュール２のマルチプレクサ１７より誘
導コイル１７に供給される周波数信号は、予め定めた一
定の信号レベル（振幅レベル）をもっており、このため
リーダ・ライター１の誘導コイル１８に誘起される周波
数信号の信号レベルはギャップ長１の増加に応じて減少
する関係をもつ。
即ち、誘導コイル１７と１８の誘導結合による磁界の強
さはギヤツブ長止で与えられる結合距離の２乗に反比例
して減少する関係にあることから、ピーク検出回路２０
で誘導コイル１８に誘起された周波数信号のピークレベ
ルを検出することで、ギャップ長１の増加に応じて減少
するピーク値を検出することができる。
このようにギヤツブ長ルの増加に応じて減少するピーク
検出回路２０で検出されたピーク値の検出出力は、出力
レベル調整回路２２の制御信号となり、ピーク値検出出
力の減少に応じて誘導コイル８に対する出力レベルを増
加させるレベル調整を行う。
このような出力レベル調整回路２２の具体例としては、
自動利得制御機能付きの増幅器を使用し、ピーク値検出
回路２０の検出出力をＡ　Ｇ　Ｃ！ＩＩ御信号とするこ
とで実現でき、又ＦＥＴ等の可変インピーダンス素子を
ピーク値検出回路２０で制御することで出力レベルをピ
ーク値の減少に応じて増加させるレベル調整を行うこと
ができる。
次に第１図の実施例の動作を第２図の特性図を参照して
説明する。
第２図（ａ）はギャップ長１に対するピーク検出回路２
０の検出出力を示し、又第２図（ｂ）にピーク値検出出
力に基づく出力レベル調整回路２２の出力電圧のギャッ
プ長ｌに対する変化を示し、更に第２図（Ｃ）にメモリ
モジュール２に設けた整流回路１０の出力電圧の変化を
示す。
この第２図の特性図から明らかなように、ギャップ長１
＝Ｏのとき誘導コイル１８に誘起される周波数信号の信
号レベルは最大となり、このときのピーク検出回路２０
の検出出力を受けて出力レベル調整回路２２は誘導コイ
ル８に対する出力レベルを最小レベルｙｍｉｎとしてい
る。
次にギャップ長１が増加すると第２図（ａ）に示すよう
に、ピーク検出回路２０で検出される検出出力が低下し
、そのピーク検出出力を受けて出力レベル調整回路２２
の出力電圧が第２図（ｂ）に示すように増加する。その
ため誘導コイル８から誘導コイル９に誘起される周波数
信号はギャップ長１が増加してもほぼ一定に保たれ、そ
の結果、第２図（Ｃ）に示すように整流回路１０の出力
電圧はギャップ長１の増加に対し一定レベルに保つこと
ができる。
第３図は第１図の出力レベル調整回路２２に設定する他
の制御特性を示した特性グラフである。
即ち、第２図（ｂ）に示した出力レベル調整回路２２の
出力特性にあっては、ピーク値検出出力に応じて常に整
流回路１０の出力電圧が一定となるように出力レベルを
調整しているが、このような制御特性を得るためには出
力レベル調整回路２２の回路構成が複雑になることから
、第３図の制御特性にあっては出力レベル調整回路２２
の制御レベルを３段階に分けて行うことで回路構成を簡
単にしたことを特徴とする。
即ち、ピーク値検出回路２０から与えられる第３図（ａ
＞のピーク値検出出力に対し出力レベル調整回路２２に
は閾値ＶｒｌとＶｒ２が設定されており、ピーク値検出
出力が閾値Ｖｒ１以下のときには第３図（ｂ）に示すよ
うに出力レベルを一定電圧■３とし、ピーク値検出出力
が閾値■ｒ１以上でＶｒ２未満のときには出力レベルを
一定電圧Ｖ２に制御し、更にピーク検出出力が閾値ｖｒ
２以上のときには出力レベルを一定電圧ｖ１とする３段
階の出力レベル調整を行う。
このようにギャップ長に応じて３段階に出力レベルを調
整した場合には、第３図（Ｃ）に示すように整流回路１
０の出力電圧は、例えば５〜１０Ｖの範囲でギャップ長
の増加に応じて減少するように各出力段階毎に変化する
が、整流出力の変動範囲は定電圧回路１１を構成するレ
ギュレータからみて実用上は問題とならない定格入力範
囲に収めることができる。
尚、第３図の実施例は出力レベルを３段階に制御する場
合を例にとるものであったが、本発明はこれに限定され
ず、２段階若しくは４段階以上の多段階制御としてもよ
いことは勿論である。
第４図は本発明の他の実施例を示した回路ブロック図で
ある。
この実施例は、第１図の実施例のピーク検出回路２０の
代わりに振幅検出回路１００を設けたことを特徴とする
。振幅検出回路１００は、例えば包絡線検波方式により
振幅を検出するものであり、この振幅検出回路１００の
検出出力により出力レベル調整回路２２を第１図の実施
例と同様に制御する。尚、振幅検出回路１００以外は第
１図の実施例と同じである。
［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、ユニット間の
電磁誘導結合の結合距離に応じて変化する受信信号の大
きさを検出し、この検出出力に基づく結合距離の増加に
応じて電源供給の信号レベルを増加させるように制御す
る電源供給方式としたため、電磁誘導結合を行うユニッ
ト間のギャップ長が変化しても電源供給を受けるユニッ
ト側に設けた整流回路の出力電圧を距離の変化に対し一
定値に保つか、あるいは一定の範囲に抑えることができ
、ギャップ長が小さいときに必要以上の整流出力が得ら
れることによる定電圧回路の熱損失や部品の耐圧の問題
がなくなり、定電圧回路の定格入力範囲が狭くてよいこ
とから回路構成が簡略化され、エネルギーロスが少く、
且つコスト的にも安価な電源供給を実現することができ
る。
更に、定格入力電圧の範囲が狭いレギュレータでは、入
出力間の電位差の低いものがあり、レギュレータの入力
電圧が今までのものより低くてよい。つまり、整流回路
からの出力小さくても、機能するようになり、リーダ・
ライターとメモリモジュール間の距離を、更にのばすこ
とができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示した回路ブロック図、第
２図は第１図の実施例の制御特性の説明図、第３図は本
発明の他の実施例における制御特性の説明図、第４図は
本発明の他の実施例を示した回路ブロワ′り図、第５図
は従来装置の回路ブロック図、第６図はギャップ長に対
する整流出力の特性図である。 １：リーダ・ライター ２：メモリモジュール ３：コントローラ ４．１５：マルチプレクサ ５．６．１６：正弦波発振器 ８．９．１７．１８：誘導コイル １０：整流回路 １１：定電圧回路 １２．１９：復調回路 １３：メモリコントローラ １４：不揮発性メモリ ２０：ピーク検出回路 ２２：出力レベル調整回路 １００：振幅検出回路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 分離配置された２つのユニット間で誘導コイルによる電
    磁誘導結合で一方のユニットから他方のユニットに電源
    を供給すると共に、両ユニット間で信号の送受を行なう
    システムに於いて、 ユニット間の磁気誘導結合の結合距離に応じて変化する
    受信信号の大きさを検出する検出手段と、該検出手段の
    検出出力に基づく前記結合距離の増加に応じて電源供給
    の信号レベルを増加させるように制御する電源供給制御
    手段とを設けたことを特徴とする電磁誘導結合による電
    源供給方式。
JP63015155A 1987-10-08 1988-01-26 電磁誘導結合による電源供給方式 Expired - Lifetime JP2597623B2 (ja)

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