JPH09298499A - データ通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁界を使用した通信装置では、外部磁界の干
渉を受けて雑音を拾いやすく、光を使用した通信装置で
は、埃の影響を受けるという課題を改善する。 【解決手段】 円筒状の磁性部材からなる外郭部材２お
よびこの外郭部材２の底面中心部から垂直に設けられた
円柱状の磁性部材からなる内部部材３からなるコア４
と、このコア４の内部部材３の円周に沿って巻かれた複
数のターンのコイル５とから構成される送信部１と、前
記コア４と、このコア４の内部部材３の先端に配設され
た磁気センサ７とから構成される受信部６を備え、前記
コイル５に信号（キャリア変調された信号、もしくはキ
ャリア変調されないベースバンド信号）を印加し、前記
磁気センサ７によりこの信号を検出することによりデー
タの伝送を行う構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ通信装置、
特に一定経路を走行する移動体と地上の制御装置間など
のデータ伝送を行う通信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、地上−移動体間で通信を行う方法
としては、移動体の一定経路に沿って、地上の送受信装
置に接続されたアンテナを敷設し、移動体に移動体の送
受信装置に接続されたアンテナを設け、これらアンテナ
を使用して無線により通信を行う方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、移動体に無接
触で給電する場合、すなわち移動体の一定経路に沿って
高周波電流が給電される誘導線路を敷設し、移動体に誘
導線路に対向してコイルを設け、コイルに誘起される起
電力により給電する場合、アンテナが誘導線路が発生す
る磁界の干渉を受けて雑音を拾い、データの授受が不完
全となることがあった。

【０００４】そこでこのような課題を解決する手段とし
て、誘導線路の磁束の影響を受けない光を使用した通信
装置が考えられるが、移動体の走行に伴い発生する埃に
より光の発光部や受光部が機能しなくなることがあっ
た。

【０００５】そこで、本発明は、他の磁界の影響を受け
にくく、埃に強い、磁気を使用したデータ通信装置を提
供することを目的としたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、請求項１記載のデータ通信装置は、筒状の磁性
部材からなる外郭部材およびこの外郭部材の底面中心部
から垂直に設けられた柱状の磁性部材からなる内部部材
からなるコアと、このコアの内部部材の周に沿って巻か
れた複数のターンのコイルとから構成される送信部と、
前記コアと、このコアの内部部材の先端に配設された磁
気センサとから構成される受信部を備え、前記コイルに
信号を印加し、前記磁気センサによりこの信号を検出す
ることによりデータの伝送を行うことを特徴とするもの
である。

【０００７】ここで、磁気センサは、ホール素子や磁気
抵抗素子などにより形成される。またコイルに印加され
る信号は、キャリア変調された交流信号、もしくはキャ
リア変調されないベースバンド信号である。

【０００８】上記構成により、発信データにしたがった
信号が送信部のコイルへ出力され、このコイルにより発
生する磁束が、対向する受信部の磁気センサにより検知
され、データの伝送が行われる。

【０００９】また請求項２記載のデータ通信装置は、筒
状の磁性部材からなる外郭部材およびこの外郭部材の中
心部に設けられた柱状の磁性部材からなる内部部材から
なるコアと、このコアの内部部材の周に沿って巻かれた
複数のターンのコイルと、前記コアの内部部材の先端に
配設された磁気センサとから構成される送受信部を備
え、前記コイルに信号を印加し、前記磁気センサにより
この信号を検出することによりデータの伝送を行うこと
を特徴とするものである。

【００１０】ここで、磁気センサは、ホール素子や磁気
抵抗素子などにより形成される。またコイルに印加され
る信号は、キャリア変調された交流信号、もしくはキャ
リア変調されないベースバンド信号である。

【００１１】上記構成により、発信データにしたがった
信号が送信部のコイルへ出力され、このコイルにより発
生する磁束が、対向する受信部の磁気センサにより検知
され、データの伝送が行われる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は実施の形態におけるデータ
通信装置の構成図である。

【００１３】１は送信部であり、図２に示すように、円
筒状の磁性部材であるフェライトからなる外郭部材２、
およびこの外郭部材２の底面中心部から垂直に設けられ
た円柱状のフェライトからなる内部部材３からなるコア
４と、コア４の内部部材３の周に沿って巻かれた複数の
ターンのリッツ線からなるコイル５から構成されてい
る。なお、外郭部材２の径は、コイル５から離して（空
間を設けて）設定されている。

【００１４】また６は受信部であり、上記コア４と、こ
のコア４の内部部材３の先端に配設されたホール素子あ
るいは磁気抵抗素子などからなる磁気センサ７から構成
されている。

【００１５】データの送受信は、これら送信部１と受信
部６を対向させて行う。上記コイル５は、発信器11に接
続され、また磁気センサ７は受信器12に接続され、これ
ら送信部１と受信部６と発信器11と受信器12によりデー
タ通信装置Ａが形成されている。このデータ通信装置Ａ
を、たとえば地上側と移動体側にそれぞれ配置すること
によりデータの送受信を行える。

【００１６】発信器11は、ディジタルの発信データを入
力すると、図３に示すように、データが”１”（ハイレ
ベル）のとき、所定の高周波の発信信号をコイル５へ出
力し、受信器12は、磁気センサ７から所定の高周波の受
信信号を入力すると、その間の出力を”１”（ハイレベ
ル）とするディジタル信号を出力する。これら発信器11
と受信器12は、コントローラ13に接続される。

【００１７】上記構成により、コントローラ13から出力
された発信データにしたがって発信器11から所定の高周
波の発信信号が送信部１のコイル５へ出力され、このコ
イル５により発生する磁束が、対向するデータ通信装置
Ａの受信部６の磁気センサ７により検知され、その所定
の高周波の受信信号が受信器12へ出力され、ディジタル
データに変換されて、コントローラ13へ出力される。

【００１８】このように、データ通信が可能であるとと
もに、対向するコア４の外郭部材２により、図１に示す
ように磁路ｘが形成されることによって、両コア４間の
空間がクローズされ、これら送信部１と受信部６から磁
界が漏れことを防止でき、また同時に他の外部磁界の影
響を受けにくくすることができ、干渉のない明瞭なデー
タを伝達することができる。さらに最も磁束密度が大き
い位置に磁気センサ７が配置され、よってコイル５へ流
す電流を少なくすることができ、少ない電流で信号の授
受を行うことができ、また送信部１と受信部６間の対向
する距離Ｌが離れてもデータを伝送することが可能とな
る。また、コイル５を巻回した内部部材３と離して（空
間を設けて）外郭部材２の径を大きく設定していること
により、送信部１の磁界を広げることができ、よって送
信部１と受信部６の位置がずれても、データの伝送を行
うことができる。また、埃の影響を受けにくいことか
ら、移動体のような埃を発生しやすい機器へも使用する
ことができる。さらに送信部１と受信部６を別個に設け
ていることにより、送信と受信を同時に行うことがで
き、データ伝送時間を短縮することが可能となる。また
コイル５にリッツ線を使用することにより、高周波の電
流を流すことができ、送信部１と受信部６間の距離をと
る必要があるときでも、データを伝送することが可能と
なり、さらにコイル５へ流す電流を少なくすることが可
能となる。

【００１９】なお、上記実施の形態では、送信部１と受
信部６を別に設けているが、図４，図５に示すように、
１個のコア４を使用して送受信部21を形成することもで
きる。

【００２０】図５に示すように送受信部21は、コア４
と、コア４の内部部材３の周に沿って巻かれた複数のタ
ーンのリッツ線からなるコイル５と、コア４の内部部材
３の先端に配設されたホール素子あるいは磁気抵抗素子
からなる磁気センサ７から構成されている。データの送
受信は、図４に示すように、この送受信部21を対向させ
て行う。データ通信装置Ａ’は、送受信部21と発信器11
と受信器12により構成される。

【００２１】上記構成によると、上記実施の形態（図
１）と同様に、磁界の漏れがなく、また他の外部磁界の
影響を受けにくく、干渉のない明瞭なデータを伝達する
ことができるなどの効果を挙げることができ、さらに送
受信部１の取付けスペースが半分となるため、移動体な
ど取付けスペースに限りがある機器には有効となる。た
だし、両方向から同時にデータ伝送を行うことが困難で
あるので、データ伝送に一定のルールを形成する必要が
ある。

【００２２】なお、上記実施の形態では、コイル５にリ
ッツ線を使用しているが、銅線を使用することもでき
る。また上記実施の形態では、外郭部材２を円筒状に、
内部部材３を円柱状に形成しているが、図６に示すよう
に、外郭部材２を枡状など他の筒状の形状とし、内部部
材３を角状など他の柱状の形状とすることもできる。

【００２３】また上記実施の形態では、データの”
１””０”に対して高周波電流の信号の有無を対応させ
ているが、磁気センサ７は直流磁界も検出できることか
ら、データの”１””０”に対して直流電流の有無、も
しくは（＋）（−）に対応させることもできる（ベース
バンド伝送ができる）。このとき、発信部11と受信部12
の変調回路、復調回路が不要となり、回路を簡素化する
ことができる。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように請求項１記載の発明に
よれば、データ通信が可能であるとともに、対向するコ
アの外郭部材により磁路が形成されることによって、両
コア間の空間がクローズされ、これら送信部と受信部か
ら磁界が漏れことを防止でき、また同時に他の磁界の影
響を受けにくくすることができ、干渉のない明瞭なデー
タを伝達することができる。さらに最も磁束密度が大き
い位置に磁気センサが配置されることによって、コイル
へ流す電流を少なくすることができ、少ない電流で信号
の授受を行うことができる。さらにコイルを巻回した内
部部材と離して（空間を設けて）外郭部材の径を大きく
設定していることにより、送信部の磁界を広げることが
でき、よって送信部と受信部の位置がずれても、データ
の伝送を行うことができる。また、埃の影響を受けにく
いことから、移動体のような埃を発生しやすい機器へも
使用することができる。さらに送信部と受信部を別個に
設けていることにより、送信と受信を同時に行うことが
でき、データ伝送時間を短縮することが可能となる。

【００２５】また請求項２記載の発明によれば、データ
通信が可能であるとともに、対向するコアの外郭部材に
より磁路が形成されることによって、両コア間の空間が
クローズされ、これら送信部と受信部から磁界が漏れこ
とを防止でき、また同時に他の磁界の影響を受けにくく
することができ、干渉のない明瞭なデータを伝達するこ
とができる。さらに最も磁束密度が大きい位置に磁気セ
ンサが配置されることによって、コイルへ流す電流を少
なくすることができ、少ない電流で信号の授受を行うこ
とができる。さらにコイルを巻回した内部部材と離して
（空間を設けて）外郭部材の径を大きく設定しているこ
とにより、送信部の磁界を広げることができ、よって送
信部と受信部の位置がずれても、データの伝送を行うこ
とができる。また、埃の影響を受けにくいことから、移
動体のような埃を発生しやすい機器へも使用することが
できる。さらに送受信部の取付けスペースが半分となる
ため、移動体など取付けスペースに限りがある機器には
有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるデータ通信装置の
構成図である。

【図２】同データ通信装置の送信部と受信部の斜視図で
ある。

【図３】同データ通信装置の送受信データの特性図であ
る。

【図４】本発明の他の実施の形態におけるデータ通信装
置の構成図である。

【図５】同データ通信装置の送受信部の斜視図である。

【図６】本発明の他の実施の形態におけるデータ通信装
置のコアの斜視図である。

【符号の説明】

Ａ，Ａ’ データ通信装置 ｘ 磁路 １ 送信部 ２ 外郭部材 ３ 内部部材 ４ コア ５ コイル ６ 受信部 ７ 磁気センサ 11 発信器 12 受信器 21 送受信部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の磁性部材からなる外郭部材および
   この外郭部材の底面中心部から垂直に設けられた柱状の
   磁性部材からなる内部部材からなるコアと、このコアの
   内部部材の周に沿って巻かれた複数のターンのコイルと
   から構成される送信部と、前記コアと、このコアの内部
   部材の先端に配設された磁気センサとから構成される受
   信部を備え、 前記コイルに信号を印加し、前記磁気センサによりこの
   信号を検出することによりデータの伝送を行うことを特
   徴とするデータ通信装置。
2. 【請求項２】 筒状の磁性部材からなる外郭部材および
   この外郭部材の中心部に設けられた柱状の磁性部材から
   なる内部部材からなるコアと、このコアの内部部材の周
   に沿って巻かれた複数のターンのコイルと、前記コアの
   内部部材の先端に配設された磁気センサとから構成され
   る送受信部を備え、 前記コイルに信号を印加し、前記磁気センサによりこの
   信号を検出することによりデータの伝送を行うことを特
   徴とするデータ通信装置。